y = log2*(|x|)
Графики функций, Построение графиков Работа проверена: sargy Время решения: 6 мин Сложность: 3.7
Дано
$$f{left (x right )} = log{left (2 right )} left|{x}right|$$
График функции
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
$$log{left (2 right )} left|{x}right| = 0$$
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:
Аналитическое решение
$$x_{1} = 0$$
Численное решение
$$x_{1} = 0$$
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в log(2)*|x|.
$$log{left (2 right )} left|{0}right|$$
Результат:
$$f{left (0 right )} = 0$$
(0, 0)
Экстремумы функции
Для того, чтобы найти экстремумы, нужно решить уравнение
$$frac{d}{d x} f{left (x right )} = 0$$
(производная равна нулю),
и корни этого уравнения будут экстремумами данной функции:
$$frac{d}{d x} f{left (x right )} = $$
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
$$x_{1} = 0$$
Зн. экстремумы в точках:
(0, 0)
Интервалы возрастания и убывания функции:
Найдём интервалы, где функция возрастает и убывает, а также минимумы и максимумы функции, для этого смотрим как ведёт себя функция в экстремумах при малейшем отклонении от экстремума:
Минимумы функции в точках:
$$x_{1} = 0$$
Максимумов у функции нет
Убывает на промежутках
[0, oo)
Возрастает на промежутках
(-oo, 0]
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
$$lim_{x to -infty}left(log{left (2 right )} left|{x}right|right) = infty$$
Возьмём предел
значит,
горизонтальной асимптоты справа не существует
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции log(2)*|x|, делённой на x при x->+oo и x ->-oo
$$lim_{x to -infty}left(frac{left|{x}right|}{x} log{left (2 right )}right) = – log{left (2 right )}$$
Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты справа:
$$y = x log{left (2 right )}$$
Чётность и нечётность функции
Проверим функци чётна или нечётна с помощью соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
Итак, проверяем:
$$log{left (2 right )} left|{x}right| = log{left (2 right )} left|{x}right|$$
– Да
$$log{left (2 right )} left|{x}right| = – log{left (2 right )} left|{x}right|$$
значит, функция
является
чётной
3-8
Логарифмические функции и их графики
4. 2 — Логарифмические функции и их графикиОбратная экспоненциальная функция
В разделе об экспоненциальных функциях мы заявили, что экспоненциальные функции были взаимно однозначными. Один к одному функции обладали тем особым свойством, что они имеют обратные это тоже функции. И, как многие из вас говорили в классе, и я так рад, что вы помните, функции один-к-одному могут применяться к обеим частям уравнения. Они также проходят тест горизонтальной линии.
Этот раздел посвящен обратной экспоненциальной функция. Обратной экспоненциальной функцией является логарифмическая функция. Помните, что инверсия функция получается путем переключения координат x и y. Это отражает график относительно прямой y=x. Как видно из графика справа, логарифмическая кривая является отражением экспоненциальной кривой.
В таблице ниже показано, как значения x и y точек на экспоненциальной кривую можно переключать, чтобы найти координаты точек на логарифмической изгиб.
Точка на экспоненциальной кривой | Соответствующая точка на логарифмической кривой |
---|---|
(-3, 1/8) | (1/8, -3) |
(-2, 1/4) | (1/4, -2) |
(-1, 1/2) | (1/2, -1) |
(0, 1) | (1, 0) |
(1, 2) | (2, 1) |
(2, 4) | (4, 2) |
(3, 8) | (8, 3) |
Сравнение экспоненциальной и логарифмической функций
Давайте посмотрим на некоторые свойства из двух функций.
Стандартная форма логарифмической функции: y = log a x
Обратите внимание, если «а» в приведенном выше выражении не является нижним индексом (ниже, чем «лог»), тогда вам нужно обновить свой веб-браузер.
Экспоненциальный | Логарифмический | |
---|---|---|
Функция | у=а х , а>0, а≠1 | у=log а х, а>0, а≠1 |
Домен | все реалы | х > 0 |
Диапазон | г > 0 | все реалы |
перехват | г = 1 | х = 1 |
увеличение | при > 1 | при > 1 |
, когда 0 < а < 1 | , когда 0 < а < 1 | |
асимптота | ось x (y=0) | ось Y (x=0) |
непрерывный | да | да |
гладкая | да | да |
Рабочее определение логарифма
В экспоненциальной функции x был показателем степени. Цель обратной функции чтобы сообщить вам, какое значение x было использовано, когда вы уже знаете значение y. Итак, целью логарифм, чтобы сказать вам показатель степени.
Таким образом, наше простое определение логарифма состоит в том, что он является показателем степени.
Другой способ взглянуть на выражение «log a x» — это «в какую степень (показатель степени) нужно возвести а получить х?»
Эквивалентные формы
Логарифмическая форма уравнения y=log a x эквивалентна экспоненциальной форме x=a y .
Чтобы переписать одну форму в другую, оставьте основу прежней и поменяйте местами две другие стороны ценности.
Свойства логарифмов
- журнал a 1 = 0, потому что a 0 = 1
- Независимо от базы, если она разрешена, логарифм 1 всегда равен 0. Это потому что логарифмические кривые всегда проходят через (1,0)
- log a a = 1, потому что a 1 = a
- Любое значение, возведенное в первую степень, такое же значение.
- журнал а а х = х
- Основание логарифма x и a в степени x являются обратными функциями. Всякий раз, когда инверсия функции применяются друг к другу, они инвертируются, и у вас остается в аргумент, в данном случае x.
- log
- Если два бревна с одинаковым основанием равны, то аргументы должны быть равны.
- log a x = log b x означает, что a = b
- Если два логарифма с одним и тем же аргументом равны, то основания должны быть равны.
Обычные бревна и бревна
На вашем калькуляторе есть две кнопки логарифмирования. Один помечен как «журнал» и другой отмечен «лн». Ни в одном из них не записана база. База может быть определена, однако, взглянув на обратную функцию, которая написана над ключом и доступ по 2 и ключ.
Десятичный логарифм (основание 10)
Когда вы видите написанное «журнал» без основания, примите, что основание равно 10.
То есть: log x = log 10 x.
Некоторые приложения, использующие десятичные логарифмы, относятся к pH (для измерения кислотности), децибелам. (сила звука), шкала Рихтера (землетрясения).
Интересное (возможно) примечание о рН. «Глава 50: Канализация» деревни Кодекса Форсайта требует запрещает сброс отходов с рН менее 5,5 или выше 10,5 (раздел 50.07).
Обычные журналы служат и другой цели. Каждое увеличение десятичного логарифма на 1 является результатом 10-кратного аргумента. То есть землетрясение силой 6,3 имеет 10 раз превышает величину землетрясение силой 5,3 балла. Уровень децибел громкой рок-музыки или бензопилы (115 децибел = 11,5 бел) в 10 раз громче, чем куры внутри здания (105 децибел = 10,5 бел)
Натуральные логарифмы (основание e)
Помните тот номер e , который у нас был из предыдущего раздела? Знаешь, тот, который был примерно 2,718281828 (но не повторяется и не заканчивается). Это основа естественного логарифм.
То есть: ln x = log e x
Модели экспоненциального роста и затухания — одно из приложений, использующих натуральные логарифмы. Этот включает непрерывное накопление, радиоактивный распад (период полураспада), рост населения. Обычно приложения, в которых постоянно происходит процесс. Теперь эти приложения были первыми упоминается в экспоненциальном разделе, но вы сможете решить для других переменных участие (после раздела 4) с использованием логарифмов.
В высшей математике натуральный логарифм является предпочтительным логарифмом. Есть несколько особые свойства функции натурального логарифма и ее обратной функции, которые делают жизнь намного интереснее. проще в расчетах.
Поскольку «ln x» и « e x » являются обратными функциями друг друга, всегда, когда «ln» и «e» появляются правильно рядом друг с другом, между которыми абсолютно ничего нет (то есть, когда они составлены друг с другом), затем они инвертируются, и у вас остается Аргумент.