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[转载]同底指数函数与对数函数的交点问题总结

2015-01-04 21:30阅读:

今天聆听罗增儒教授的讲座:数学教师的专业发展。其中谈到指数函数和对数函数图像的交点个数问题,仔细研究很有收获

原文作者:程恩清

同底指数函数与对数函数的交点问题总结
我们熟悉的函数y=axy=logax图像的交点问题在一些题目中经常出现由于教科书中并没有提到在日常教学中,有的老师认为同底指数函数与对数函数的交点应该在直线y=x,有的老师作出草图去判断是找不到准确的答案。
本文通过理论推到(应用到求导、极限等知识)得出了函数y=axy=logax图像交点的情况,再运用数学软件Mathematica、画图板绘出每种情况中实例的图形。由于推到过程较为繁琐,而且运用到的知识超出了上海高考大纲的范畴,所以下文直接给出结论,供学生们直接运用解题。(注:e1/e1.444
第一部分:
1<a时,有三种情况:无交点,一个交点,两个交点,具体如下:
(1)a>e1/e 时,y=ax图像恒在直线y=x的上方,y=logax图像恒在直线y=x的下方,结论:y=axy=logax的图没有交点;
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a>e1/e 时,y=axy=logax的图没有交点
(2)a=e1/e 时,y=ax图像与直线y=x相切,y=logax图像恰好与直线y=x相切与前述切点,结论:y=axy=logax的图只有一个交点,且在直线y=x
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a=e1/e 时,y=axy=logax的图只有一个交点

(3)1<a<e1/e y=axy=x的图像有两个交点,y=logaxy=x的图像恰好相交与上述两个交点,结论:y=axy=logax的图2交点,且都在直线y=x
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1<a<e1/e 时,y=axy=logax的图2交点
第二部分:0a<1 时,y=axy=logax的图至少有一个交点,且这个交点在在直线y=x;具体如下:

(4)e-ea<1 时,y=axy=logax的图只有一个交点(注:e-e0.066 )
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e-ea<1 时,y=axy=logax的图只有一个交点
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a=e-e0.066 时,y=axy=logax的图只有一个交点(1/e,1/e
(5)0<a< e-e 时,y=axy=logax的图至少有三个交点,其中一个在直线y=x上。
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1/77a1/16时,y=axy=logax的图有三个交点

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