对数及其运算1
对数及对数运算(1)
知识探究(一):对数函数的概念
思考1:在上面的问题中,若要使残留的 1 污垢为原来的 ,则要漂洗几次? 64
4
思考2:在关系式 y log 1 x中,取 x a (a 0) 对应的y的值存在吗?怎样计算?
思考3:函数 y log 1 x 称为对数函数,
4
一般地,什么叫对数函数?
思考4:为什么在对数函数中要求a>0, 且a≠l?
理论迁移
例1
用logax,logay,logaz表示下列 各式: 2 xy x y (1) log a ; (2) log a 3 . z z
例2
求下列各式的值:
(1) log2(47×25); (2) lg5
31log3 2
100
;
(3) log318 -log32 ;
(4)
3
1 log 3 2
2.2.2 第一课时
对数函数及其性质 对数函数的概念与图象
问题提出
1 5730 p 2
t
1.用清水漂洗含1个单位质量污垢的 衣服,若每次能洗去污垢的四分之三, 试写出漂洗次数y与残留污垢x的关系式.
2. y log 1 x (x>0)是函数吗?若
4
是,这是什么类型的函数?
a N x 指数式ax=N 指数的底数 幂 幂指数 对数式x= 对数的底数 真数 对数 logaN
思考4:根据对数定义,logal和logaa和 logaan(a>0,a≠1)的值分别是多少?
设loga1=x, 则ax=1, 所以x=0,得loga1=0 设logaa=x, 则ax=a, 所以x=1,得logaa=1
作业: P68练习:1, 2,3. P74习题2.2A组:3,4,5.
人教版高一数学必修1第21课时对数与对数的运算(1)含解析
C.N=b2aD.N2=ab
答案:A
解析:把loga =b写成 =ab,∴N=(ab)2=a2b.
2.若a>0,且a≠1,c>0,则将ab=c化为对数式为()
A.logab=cB.logac=b
C.logbc=aD.logca=b
答案:B
解析:由对数的定义直接可得logac=b.
A.2x-9 B.9-2x
C.11 D.9
答案:C
解析:因为sinθ∈[-1,1],所以2+sinθ∈[1,3],即log2x∈[1,3],解得x∈[2,8],所以|x+1|+|x-10|=(x+1)+(10-x)=11.
5.若对数式log(2a-1)(6-2a)有意义,则实数a的取值范围为()
A.(-∞,3) B.
②0.33=0.027;
③e0=1.
(2)将下列对数式写成指数式:
①log0.46.25=-2;
②log310=2.0959;
③ln23.14=x.
解:(1)①log21024=10;②log0.30.027=3;③ln1=0.
(2)①0.4-2=6.25;②32.0959=10;③ex=23.14.
第21课时 对概念.
2.掌握对数的基本性质.
3.能够熟练地运用对数的运算性质进行计算.
识记强化
1.对数的概念.
(1)定义:一般地,如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN.
(2)指数式与对数式的关系.
式子
名称
a
b
N
指数式
C. ∪(1,+∞) D. ∪(1,3)
答案:D
解析:由已知,得 ⇒ ⇒ <a<3且a≠1,故选D.
对数及其运算性质
关系式:
6=2+4即log264= log24+ log216 2=6-4即log24 = log264 -log216
4=6-2即log216 = log264 -log24 6=3×2即log264 =3 log24
4=2×2即log216= 2log24
loga(MN) =logaM+logaN的证明:
= logaM+ logaN
=logaM+logaN
式子 名称
运算 性质
指数与对数对比表
aX=N
logaN=X
a---幂的底数 a---对数的底
x---幂的指数 X---以a为底的N的对数
N---幂值 N---真数
am×an=am+n am÷an=am-n (am)n=amn
loga(MN)= logaM+logaN
loga1=0 logaa=1 logaab =b alogaN =N 3.对数的运算性质:
loga(MN)=loga M+loga N
loga(M N-1)=logaM-logaN loga(Mn )=nlogaM(n R)
换底公式及推论:
1.换底公式: 2.推论:
loga
b=
logc logc
对数与对数运算(一)
一、对数的定义: 一般地,如果 ax=N (a>0,a≠1), 那么数x叫做以a为底N的对数,记作
x=logaN 其中a叫做对数的底数,N叫做真数。 注意:(1)对数的底数a的限制: a>0且a≠1
(2)对数的真数限制: N>0 负数和零没有对数。
在 2x=8 中 X 就是以2为底8的对数, 记成 x=log28
3.2对数及其运算(一、二)
练一练 将下列对数形式写成对数形式
1.082 x = 2; 43 = 64; 8 = 4;
2 3
10 − 2 = 0.01.
log1.0822=x log464=3
2 log84= 3
以1.082为底2的对数是x 以4为底64的对数是3 2 以8为底4的对数是 3 以10为底0.01的对数是-2
log100.01=-2
原式= - × + = 【 解】 (1)原式= 3-10×0+2=5. 原式 (2)∵logc1=0, ∵ = , 原式= ∴ 原式= a0=1. (3)∵lne=1, ∵ = , ∴ lglne=lg1=0. = = 2 2 (4)∵3+ 2= (4)∵ 3+ 2 2= ( 2) + 2 2+ 1= ( 2+ 1) , 2+1= 2+ 1 ∴ log 2- 1 3+2 2 + 1 = log 2- 1 = log 2- 1( 2-1)=1. - = 2+1 +
例2 计算下列各式的值: 计算下列各式的值:
1 32 4 (1) lg - lg 8+ lg 245; 2 49 3 2 2 (2)lg5 + lg8 + lg5·lg20+ (lg2) 2; 3 lg 2+ lg3- lg 10 (3) . lg1.8
思路点拨】 【思路点拨】 先利用对数的性质及运算法则 把各式化成统一的表示形式,然后再求值. 把各式化成统一的表示形式,然后再求值.
x
= 2-1,∴x=1.
• 已知log2(log3(log4x))=log3(log4(log2y))=0, 求x+y的值. • [解析] • ∵log2(log3(log4x))=log3(log4(log2y))=0, • ∴log3(log4x)=1,log4(log2y)=1, • ∴log4x=3,log2y=4, • ∴x=43,y=24, • ∴x+y=43+24=26+24=80.
2.2.1对数与对数运算1
自测自评
1.下列各式中正确的有____4____个.
①log4 16 =2;②log16 4 =12; ③lg 100=2;④lg 0.01=-2.
2.已知
1 logx16
=-4,则x=____2____.
3.若logx7 y =z,则____B____.
A.y7=xz
B.y=x7z
C.y=7xz
一、选择填空题
1.将下列指数式写成对数式:
(1)2-6=
1 64
,____________;
(2)___________.
2.将下列对数式写成指数式:
(1)log327=a,______; (2)lg 0.01=-2,________.
1.(1)log2614=-6 (2)log135.73=m 2.(1)3a=27 (2)10-2=0.01
(2)设a>0,a≠1,则有a0=1 ,∴loga1=0,即1的对数 为0;
(3)设a>0,a≠1,则有a1=a ,∴logaa=1,即底数的 对数为1.
4.对数恒等式
(1)如果把ab=N中的 b写成logaN,则有:alogaN=N; (2)如果把x=logaN中的N 写成ax,则有logaax=x.
例如:将指数式化为对数式: ①42=16,________;②102=100,________; ③4=2,________; ④10-2=0.01,________. (1)以10为底的对数叫做常用对数,并把常用对数log10N 简记为lgN; ①log416=2;②log10100=2; ③log42=12;④log100.01=-2
D.y=z7x
1.根据需要可将指数式与对数式相互转化,从而实 现化难为易,化繁为简.
对数概念及其运算
M
n
n m
loga
M m, n
R, m
0。
用语言文字叙述对数运算法则为两个正数的积的对数等于这两个对数的和;两个正数的商
的对数等于这两个正数的对数的差;一个正数的 n 次方的对数,等于这个正数的对数的
n 倍。 【例 3】下列各式与 lg ab 相等的是()
c
( A) lg ab lg c Blg a lg b lg c Clg a lg b lg c Dlg ab lg c
【例 4】计算:
1lg 0.012; 3log2 3 log2 5;
2log4 42 3 4 ;
4log5
3 2
log5
5 4
log5
2
.
知识点 3 换底公式 1.换底公式
logb
N
loga N loga b
a
0, a
1,b
0, b
1,
N
0
2.换底公式的推论
1loga
b
1 logb
a
a
0,
a
1,
b
0,
b
1
2loga b logam bm a 0, a 1,b 0
3logam
bn
n m
loga
ba
0, a
1,b
0, m
0
【例 5】计算:
1log8 32;
2log25 4 log8 5;
3log4 3 log8 3log3 2 log9 2;
4log2
1 25
log3
x2 3(
3xx
x
0)
0
(A)①②③
(B)①②④
对数函数及其运算
对数函数及其运算2.2 对数函数2.2.1 对数与对数运算1) 对数的定义如果 $a=N(a>0$ 且 $a\neq 1)$,则 $x$ 叫做以 $a$ 为底$N$ 的对数,记作 $x=log_aN$,其中 $a$ 叫做底数,$N$ 叫做真数。
负数和零没有对数。
对数式与指数式的互化:$x=log_aN \Leftrightarrowa=N(a>0,a\neq 1,N>0)$。
2) 几个重要的对数恒等式log_a1=0$,$log_aa=1$,$log_ab=b$。
3) 常用对数与自然对数常用对数:$lgN$,即 $log_{10}N$;自然对数:$lnN$,即 $log_eN$(其中$e=2.…$)。
4) 对数的运算性质如果 $a>0,a\neq 1,M>0,N>0$,那么:加法:$log_aM+log_aN=log_a(MN)$。
减法:$log_aM-log_aN=log_a(\frac{M}{N})$。
数乘:$nlog_aM=log_a(M^n)$,其中 $n\in R$。
log_aN=N^a$。
log_{ab}M=\frac{log_aM}{log_ab}$,其中 $b\neq 0,n\in R$。
5) 换底公式:$log_aN=\frac{log_bN}{log_ba}$。
2.2.2 对数函数及其性质1) 对数函数函数名称:对数函数。
定义:函数 $y=log_ax(a>1,a\neq 1)$ 叫做对数函数。
图象:图象过定点 $(1,0)$,即当 $x=1$ 时,$y=0$。
定义域:$(0,+\infty)$。
值域:$(-\infty,+\infty)$。
过定点:图象过定点 $(1,0)$。
奇偶性:非奇非偶。
单调性:在 $(0,+\infty)$ 上是增函数,在 $(0,1)$ 上是减函数。
函数值的变化情况:当 $x>1$ 时,$y=log_ax>0$,$y$ 随 $x$ 增大而增大。
2.2.1对数与对数运算(一)
2.2.1对数与对数运算(一)教学目标(一) 教学知识点1. 对数的概念;2.对数式与指数式的互化. (二) 能力训练要求1.理解对数的概念;2.能够进行对数式与指数式的互化;3.培养学生数学应用意识. (三)德育渗透目标1.认识事物之间的普遍联系与相互转化;2.用联系的观点看问题; 3.了解对数在生产、生活实际中的应用.教学重点对数的定义.教学难点对数概念的理解.教学过程一、复习引入:假设2002年我国国民生产总值为a 亿元,如果每年平均增长8%,那么经过多少年国民生产总值是2002年的2倍?()x %81+=2⇒x =?也是已知底数和幂的值,求指数.你能看得出来吗?怎样求呢? 二、新授内容:定义:一般地,如果 ()1,0≠>a a a 的b 次幂等于N ,就是N a b=,那么数 b 叫做以a 为底 N 的对数,记作 b N a =log ,a 叫做对数的底数,N 叫做真数.b N N a a b =⇔=log例如:1642= ⇔ 216log 4=; 100102=⇔2100log 10=;2421= ⇔212log 4=; 01.0102=-⇔201.0log 10-=. 探究:1。
是不是所有的实数都有对数?b N a =log 中的N 可以取哪些值?⑴ 负数与零没有对数(∵在指数式中 N > 0 )2.根据对数的定义以及对数与指数的关系,=1log a ? =a a log ? ⑵ 01log =a ,1log =a a ;∵对任意 0>a 且 1≠a , 都有 10=a ∴01log =a 同样易知: 1log =a a⑶对数恒等式如果把 N a b= 中的 b 写成 N a log , 则有 N aNa =log .⑷常用对数:我们通常将以10为底的对数叫做常用对数.为了简便,N 的常用对数N 10log 简记作lgN . 例如:5log 10简记作lg5; 5.3log 10简记作lg3.5.⑸自然对数:在科学技术中常常使用以无理数e=2.71828……为底的对数,以e 为底的对数叫自然对数,为了简便,N 的自然对数N e log 简记作lnN . 例如:3log e 简记作ln3; 10log e 简记作ln10.(6)底数的取值范围),1()1,0(+∞ ;真数的取值范围),0(+∞. 三、讲解范例:例1.将下列指数式写成对数式:(1)62554= (2)64126=- (3)273=a(4)73.531=m )( 解:(1)5log 625=4; (2)2log 641=-6; (3)3log 27=a ; (4)m =73.5log 31. 例2. 将下列对数式写成指数式:(1)416log 21-=; (2)7128log 2=; (3)201.0lg -=; (4)303.210ln =.解:(1)16)21(4=- (2)72=128; (3)210-=0.01; (4)303.2e =10.例3.求下列各式中的x 的值: (1)32log 64-=x ; (2)68log =x (3)x =100lg (4)x e =-2ln 例4.计算: ⑴27log 9,⑵81log 43,⑶()()32log 32-+,⑷625log 345.解法一:⑴设 =x 27log 9 则 ,279=x3233=x, ∴23=x ⑵设 =x 81log 43 则()8134=x, 4433=x , ∴16=x⑶令 =x ()()32log 32-+=()()13232log -++, ∴()()13232-+=+x, ∴1-=x⑷令 =x 625log 345, ∴()625534=x, 43455=x , ∴3=x解法二:⑴239log 3log 27log 239399===; ⑵16)3(log 81log 1643344== ⑶()()32log 32-+=()()132log 132-=+-+;⑷3)5(log 625log 334553434==四、练习:(书P64`)1.把下列指数式写成对数式(1) 32=8; (2)52=32 ; (3)12-=21; (4)312731=-.解:(1)2log 8=3 (2) 2log 32=5 (3) 2log 21=-1 (4) 27log 31=-312.把下列对数式写成指数式(1) 3log 9=2 ⑵5log 125=3 ⑶2log 41=-2 ⑷3log 811=-4 解:(1)23=9 (2)35=125 (3)22-=41 (4) 43-=811 3.求下列各式的值(1) 5log 25 ⑵2log 161⑶lg 100 ⑷lg 0.01 ⑸lg 10000 ⑹lg 0.0001 解:(1) 5log 25=5log 25=2 (2) 2log 161=-4 (3) lg 100=2 (4) lg 0.01=-2 (5) lg 10000=4 (6) lg 0.0001=-4 4.求下列各式的值(1) 15log 15 ⑵4.0log 1 ⑶9log 81 ⑷5..2log 6.25 ⑸7log 343 ⑹3log 243 解:(1) 15log 15=1 (2) 4.0log 1=0 (3) 9log 81=2 (4) 5..2log 6.25=2 (5) 7log 343=3 (6) 3log 243=5 五、课堂小结⑴对数的定义; ⑵指数式与对数式互换; ⑶求对数式的值.2.2.1对数与对数运算(二)教学目标(三) 教学知识点对数的运算性质. (四) 能力训练要求1.进一步熟悉对数定义与幂的运算性质; 2. 理解对数运算性质的推倒过程; 3.熟悉对数运算性质的内容; 4.熟练运用对数的运算性质进行化简求值; 5.明确对数运算性质与幂的运算性质的区别. (三)德育渗透目标1.认识事物之间的普遍联系与相互转化; 2.用联系的观点看问题.教学重点证明对数的运算性质.教学难点对数运算性质的证明方法与对数定义的联系.教学过程一、复习引入:1.对数的定义 b N a =l o g 其中 ),1()1,0(+∞∈ a 与 ,0(+∞∈N 2.指数式与对数式的互化)10( log ≠>=⇔=a a b N N a a b 且3.重要公式:⑴负数与零没有对数; ⑵01log =a ,log =a a⑶对数恒等式N aNa =log4.指数运算法则 )()(),()(),(R n b a ab R n m aa R n m a a a n n n mnnm n m n m ∈⋅=∈=∈=⋅+二、新授内容:1.积、商、幂的对数运算法则:如果 a > 0,a ≠ 1,M > 0, N > 0 有:)()()(3R)M(n nlog M log 2N log M log NM log 1N log M log (MN)log a n a a a a a a a ∈=-=+=证明:①设a log M =p , a log N =q . 由对数的定义可以得:M =pa ,N =qa . ∴MN = pa qa =qp a+ ∴a log MN =p +q , 即证得a log MN =a log M + a log N .②设a log M =p ,a log N =q . 由对数的定义可以得M =pa ,N =qa .∴q p q pa aa N M -== ∴p N M a -=log 即证得N M N M a a a log log log -=. ③设a log M =P 由对数定义可以得M =pa ,∴nM =npa ∴a log nM =np , 即证得a log nM =n a log M .说明:上述证明是运用转化的思想,先通过假设,将对数式化成指数式,并利用幂的运算性质进行恒等变形;然后再根据对数定义将指数式化成对数式. ①简易语言表达:“积的对数 = 对数的和”……②有时逆向运用公式:如110log 2log 5log 101010==+. ③真数的取值范围必须是),0(+∞:)5(log )3(log )5)(3(log 222-+-=-- 是不成立的. )10(log 2)10(log 10210-=-是不成立的. ④对公式容易错误记忆,要特别注意:N M MN a a a log log )(log ⋅≠,N M N M a a a log log )(log ±≠±.2.讲授范例:例1. 用x a log ,y a log ,z a log 表示下列各式:32log )2(;(1)log zyx zxya a . 解:(1)zxyalog =a log (xy )-a log z=a log x+a log y- a log z (2)32log zyx a=a log (2x3log )z y a -= a log 2x +a log 3log z y a -=2a log x+z y a a log 31log 21-.例2. 计算(1)25log 5, (2)1log 4.0, (3))24(log 572⨯, (4)5100lg 解:(1)5log 25= 5log 25=2 (2)4.0log 1=0.(3)2log (74×25)= 2log 74+ 2log 52= 2log 722⨯+ 2log 52 = 2×7+5=19.(4)lg 5100=52lg1052log10512==. 例3.计算:(1);50lg 2lg )5(lg 2⋅+ (2) ;25log 20lg 100+(3) .18lg 7lg 37lg214lg -+- 说明:此例题可讲练结合.解:(1) 50lg 2lg )5(lg 2⋅+=)15(lg 2lg )5(lg 2+⋅+=2lg 5lg 2lg )5(lg 2+⋅+=2lg )2lg 5(lg 5lg ++=2lg 5lg +=1;(2) 25log 20lg 100+=5lg 20lg +=100lg =2; (3)解法一:lg14-2lg37+lg7-lg18=lg(2×7)-2(lg7-lg3)+lg7-lg(23×2) =lg2+lg7-2lg7+2lg3+lg7-2lg3-lg2=0.解法二:lg14-2lg37+lg7-lg18=lg14-lg 2)37(+lg7-lg18=lg 01lg 18)37(7142==⨯⨯评述:此例题体现对数运算性质的综合运用,应注意掌握变形技巧,如(3)题各部分变形要化到最简形式,同时注意分子、分母的联系.(2)题要避免错用对数运算性质. 例4.已知3010.02lg =,4771.03lg =, 求45lg例5.课本P66面例5.20世纪30年代,里克特制订了一种表明地震能量大小的尺度,就是使用测震仪衡量地震能量的等级,地震能量越大,测震仪记录的地震曲线的振幅就越大.这就是我们常说的里氏震级M ,其计算公式为 M =lg A -lg A 0.其中,A 是被测地震的最大振幅,A 0是“标准地震”的振幅(使用标准地震振幅是为了修正测震仪距实际震中的距离造成的偏差).(1)假设在一次地震中,一个距离震中100千米的测震仪记录的地震最大振幅是20,此时标准地震的振幅是0.001,计算这次地震的震级(精确到0.1); (2)5级地震给人的震感已比较明显,计算7.6级地震的最大振幅是5级地震的最大振幅的多少倍(精确到1).3.课堂练习:教材第68页练习题1、2、3题. 4.课堂小结对数的运算法则,公式的逆向使用.=n a a log n2.2.1对数与对数运算(三)教学目标(五) 教学知识点1. 了解对数的换底公式及其推导;2.能应用对数换底公式进行化简、求值、证明; 3.运用对数的知识解决实际问题。
高中数学:2.2.1对数与对数运算 (1)
第2课时 对数的运算[目标] 1.理解对数的运算性质;2.能用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数;3.了解对数在简化运算中的作用.[重点] 对数的运算性质的推导与应用.[难点] 对数的运算性质的推导和换底公式的应用.知识点一 对数的运算性质[填一填]如果a >0,且a ≠1,M >0,N >0.那么: (1)log a (M ·N )=log a M +log a N . (2)log a MN =log a M -log a N .(3)log a M n =n log a M (n ∈R ).[答一答]1.若M ,N 同号,则式子log a (M ·N )=log a M +log a N 成立吗? 提示:不一定,当M >0,N >0时成立,当M <0,N <0时不成立.2.你能推导log a (MN )=log a M +log a N 与log a MN =log a M -log a N (M ,N >0,a >0且a ≠1)两个公式吗?提示:①设M =a m ,N =a n ,则MN =a m +n .由对数的定义可得log a M =m ,log a N =n , log a (MN )=m +n .这样,我们可得log a (MN )=log a M +log a N . ②同样地,设M =a m ,N =a n , 则MN =a m -n .由对数定义可得log a M =m , log a N =n ,log a MN =m -n ,即log a MN=log a M -log a N .知识点二 换底公式[填一填]换底公式常见的推论: (1)log an b n =log a b ;(2)log am b n =n m log a b ,特别log a b =1log b a ;(3)log a b ·log b a =1; (4)log a b ·log b c ·log c d =log a d .[答一答]3.换底公式的作用是什么?提示:利用换底公式可以把不同底数的对数化为同底数的对数. 4.若log 34·log 48·log 8m =log 416,求m 的值. 提示:∵log 34·log 48·log 8m =log 416, ∴lg4lg3·lg8lg4·lg mlg8=log 442=2, 化简得lg m =2lg3=lg9,∴m =9.类型一 对数运算性质的应用[例1] 计算下列各式: (1)12lg 3249-43lg 8+lg 245; (2)2lg2+lg31+12lg0.36+13lg8;(3)lg25+23lg8+lg5lg20+(lg2)2.[分析] (1)(2)正用或逆用对数的运算性质化简;(3)用lg2+lg5=1化简.[解] (1)(方法1)原式=12(5lg2-2lg7)-43×32lg2+12(2lg7+lg5)=52lg2-lg7-2lg2+lg7+12lg5=12lg2+12lg5=12(lg2+lg5)=12lg10=12. (方法2)原式=lg427-lg4+lg(75)=lg 42×757×4=lg(2×5)=lg 10=12.(2)原式=lg4+lg31+lg0.6+lg2=lg12lg (10×0.6×2)=lg12lg12=1. (3)原式=2lg5+2lg2+(1-lg2)(1+lg2)+(lg2)2 =2(lg5+lg2)+1-(lg2)2+(lg2)2=2+1=3.利用对数的运算性质解决问题的一般思路:(1)把复杂的真数化简;(2)正用公式:对式中真数的积、商、幂、方根,运用对数的运算法则,将它们化为对数的和、差、积、商,然后再化简;(3)逆用公式:对式中对数的和、差、积、商,运用对数的运算法则,将它们化为真数的积、商、幂、方根,然后化简求值.[变式训练1] (1)计算:log 53625=43;log 2(32×42)=9.(2)计算:lg8+lg125=3;lg 14-lg25=-2;2log 36-log 34=2.类型二 换底公式的应用[例2] (1)计算:(log 32+log 92)·(log 43+log 83); (2)已知log 189=a,18b =5,试用a ,b 表示log 3645. [解] (1)原式=⎝⎛⎭⎫lg2lg3+lg2lg9⎝⎛⎭⎫lg3lg4+lg3lg8 =⎝⎛⎭⎫lg2lg3+lg22lg3⎝⎛⎭⎫lg32lg2+lg33lg2=3lg22lg3·5lg36lg2=54. (2)由18b =5,得log 185=b ,∴log 3645=log 18(5×9)log 18(18×2)=log 185+log 1891+log 182=log 185+log 1891+log 18189=log 185+log 1892-log 189=a +b 2-a .利用换底公式可以统一“底”,以方便运算.在用换底公式时,应根据题目特点灵活换底.由换底公式可推出常用结论:log a b ·log b a =1.[变式训练2] 计算下列各式:(1)(log 2125+log 425+log 85)·(log 52+log 254+log 1258). (2)log 89log 23×log 6432. 解:(1)方法1:原式=(log 253+log 225log 24+log 25log 28)(log 52+log 54log 525+log 58log 5125)=⎝⎛⎭⎫3log 25+2log 252log 22+log 253log 22⎝⎛⎭⎫log 52+2log 522log 55+3log 523log 55 =⎝⎛⎭⎫3+1+13log 25·(3log 52)=13log 25·log 22log 25=13. 方法2:原式=⎝⎛⎭⎫lg125lg2+lg25lg4+lg5lg8⎝⎛⎭⎫lg2lg5+lg4lg25+lg8lg125 =⎝⎛⎭⎫3lg5lg2+2lg52lg2+lg53lg2⎝⎛⎭⎫lg2lg5+2lg22lg5+3lg23lg5 =⎝⎛⎭⎫13lg53lg2⎝⎛⎭⎫3lg2lg5=13.(2)方法1:原式=log 29log 28÷log 23×log 232log 264=2log 233÷log 23×56=59.方法2:原式=lg9lg8÷lg3lg2×lg32lg64=2lg33lg2×lg2lg3×5lg26lg2=59.类型三 与对数方程有关的问题[例3] (1)若lg(x -y )+lg(x +2y )=lg2+lg x +lg y ,求xy 的值;(2)解方程:log 2x +log 2(x +2)=3.[解] (1)由题可知lg[(x -y )(x +2y )]=lg(2xy ), 所以(x -y )(x +2y )=2xy ,即x 2-xy -2y 2=0.所以⎝⎛⎭⎫x y 2-xy -2=0. 解得x y =2或xy=-1.又因为x >0,y >0,x -y >0.所以x y =2.(2)由方程可得log 2x +log 2(x +2)=log 28. 所以log 2[x (x +2)]=log 28, 即x (x +2)=8.解得x 1=2,x 2=-4. 因为x >0,x +2>0,所以x =2.对数方程问题的求解策略:利用对数运算性质或换底公式将方程两边写成同底的对数形式,由真数相等求解方程,转化过程中注意真数大于零这一条件,防止增根.[变式训练3] (1)方程lg x +lg(x -1)=1-lg5的根是( B ) A .-1 B .2 C .1或2D .-1或2(2)已知lg x +lg y =2lg(x -2y ),则log2 xy的值为4. 解析:(1)由真数大于0,易得x >1,原式可化为lg x (x -1)=lg2⇒x (x -1)=2⇒x 2-x -2=0⇒x 1=2,x 2=-1(舍).(2)因为lg x +lg y =2lg(x -2y ), 所以lg xy =lg(x -2y )2,所以xy =(x -2y )2,即x 2-5xy +4y 2=0. 所以(x -y )(x -4y )=0,解得x =y 或x =4y . 因为x >0,y >0,x -2y >0,所以x =y 应舍去, 所以x y =4.故log 2 xy =log 2 4=4.类型四 对数的实际应用[例4] 人们对声音有不同的感觉,这与它的强度有关系.声音强度I 的单位用瓦/平方米(W/m 2)表示,但在实际测量时,声音的强度水平常用L 1表示,它们满足以下公式:L 1=10lg I I 0(单位为分贝,L 1≥0,其中I 0=1×10-12 W/m 2,是人们平均能听到的最小强度,是听觉的开端).回答下列问题:树叶沙沙声的强度是1×10-12W/m 2,耳语的强度是1×10-10W/m 2,恬静的无线电广播的强度是1×10-8W/m 2,试分别求出它们的强度水平.[解] 由题意,可知树叶沙沙声的强度是I 1=1×10-12W/m 2,则I 1I 0=1,故LI 1=10·lg1=0,则树叶沙沙声的强度水平为0分贝;耳语的强度是I 2=1×10-10W/m 2,则I 2I 0=102,故LI 2=10lg102=20,即耳语声的强度水平为20分贝. 同理,恬静的无线电广播强度水平为40分贝.对数运算在实际生产和科学技术中运用广泛,其运用问题大致可分为两类:一类是已知对数应用模型(公式),在此基础上进行一些实际求值.计算时要注意利用“指、对互化”把对数式化成指数式.另一类是先建立指数函数应用模型,再进行指数求值,此时往往将等式两边进行取对数运算.[变式训练4] 抽气机每次抽出容器内空气的60%,要使容器内的空气少于原来的0.1%,则至少要抽几次?(lg2≈0.301 0)解:设至少抽n 次可使容器内空气少于原来的0.1%,则a (1-60%)n <0.1%a (设原先容器中的空气体积为a ),即0.4n <0.001,两边取常用对数得n ·lg0.4<lg0.001,所以n >lg0.001lg0.4=-32lg2-1≈7.5.故至少需要抽8次.1.设a ,b ,c 均为不等于1的正实数,则下列等式中恒成立的是( B ) A .log a b ·log c b =log c a B .log a b ·log c a =log c b C .log a (bc )=log a b ·log a c D .log a (b +c )=log a b +log a c解析:由换底公式得log a b ·log c a =lg b lg a ·lg alg c =log c b ,所以B 正确.2.2log 32-log 3329+log 38的值为( B )A.12 B .2 C .3D.13解析:原式=log 34-log 3329+log 38=log 34×8329=log 39=2.3.lg 5+lg 20的值是1.解析:lg 5+lg 20=lg(5×20)=lg 100=1.4.若a >0,且a ≠1,b >0,且b ≠1,则由换底公式可知log a b =lg b lg a ,log b a =lg alg b ,所以log a b =1log b a ,试利用此结论计算1log 321+1log 721=1.解析:1log 321+1log 721=1lg21lg3+1lg21lg7=lg3lg21+lg7lg21=lg (3×7)lg21=1. 5.计算:(1)3log 72-log 79+2log 7⎝⎛⎭⎫322; (2)(lg2)2+lg2·lg50+lg25.解:(1)原式=log 78-log 79+log 798=log 78-log 79+log 79-log 78=0.(2)原式=lg2(lg2+lg50)+2lg5=lg2·lg100+2lg5 =2lg2+2lg5=2(lg2+lg5)=2lg10=2.——本课须掌握的两大问题1.运用对数的运算性质应注意:(1)在各对数有意义的前提下才能应用运算性质. (2)根据不同的问题选择公式的正用或逆用. (3)在运算过程中避免出现以下错误:①log a N n =(log a N )n ,②log a (MN )=log a M ·log a N ,③log a M ±log a N =log a (M±N ). 2.换底公式可完成不同底数的对数式之间的转化,可正用,逆用;使用的关键是恰当选择底数,换底的目的是利用对数的运算性质进行对数式的化简.学习至此,请完成课时作业19。
对数与对数运算
汇报人:日期:对数与对数运算常用对数任意底数的对数值域定义域加减法换底公式乘除法对数和指数互为逆运算。
例如,如果x^n=b,那么log(x)(b)=n;如果log(x)(b)=n,那么x^n=b。
对数的定义可以看作是“以任意底a把某个数x升幂到x^1=x”。
例如,log(2)(8)=3,因为2^3=8。
同样地,指数函数可以看作是“以任意底a把某个数x降幂到1”。
例如,2^3=8,因为2^3=8。
对数与指数的关系03幂法则01乘法法则02除法法则对数运算法则对数运算的简化无穷大的对数负数的对数整数的指数幂-log(x)。
对于整数n,log(a^n) = n *log(a)。
在科学计算中的应用在金融领域中的应用在信息科学中的应用对数运算的实际应用ln(xy)=lnx+lny ln(x^n)=nlnx01定义:常用对数是以10为底数的对数,记作lg x。
02性质:常用对数函数在定义域内是单调递增函数,其性质包括03当x>0时,log(x^n)=nlogx04log(xy)=logx+logy 05log(x/y)=logx-logy06log(x^n)=nlogx对数的换底公式对数函数的定义与性质定义对数函数是指数函数与自然对数的复合函数,即$log_{a}x$,其中$a$为底数,$x$为真数。
性质对数函数具有非负性、单调性、奇偶性等性质。
当$a>1$时,对数函数为增函数;当$0<a<1$时,对数函数为减函数。
利用计算机软件如GeoGebra、Desmos等可以方便地绘制对数函数的图像。
绘制方法图像求解方程01数据分析02信号处理03换底公式对于不同底的对数,可以通过换底公式“log(a, b) = log(c, a) / log(c, b)”进行转换。
求解方法利用对数的性质,例如log(a, b) = 1/log(b, a),可以对方程进行变形,从而求得未知数的值。
定义域分析先需要分析其定义域,即a和b的取值范围是否满足对数函数的定义。
高一数学对数与对数运算1
(2)若 a=0,则
N≠0时,logaN不存在 . N = 0 时,则 log N 有无数个值,不能确定 a
因此,规定 a≠0.
(3)若 a=1,
N≠1时,则logaN不存在 . N=1时,则logaN有无数个值,不能确定
-2<x<1. 2 ⇒ 3 x≠0
2 1 所以 x 的取值范围是{x|-3<x<2且 x≠0}.
; https:/// 电子杂志制作 ; 2019年01月23日12:54:21 ;
消息渠道,需要明白呐个世界の格局.在黄银卫士之上,又都有哪一些层次の强者.善王级别の肉身修行者,在呐个奇点炼狱内是否存在,如果有の话,数量又有多少.在呐个矿场上,鞠言是不太可能得到呐些信息の.呐个矿场,层次太低了.队长琛琛の看了鞠言一眼,随后开口道:“好,明日俺就 安排你参加青铜卫士の测试.不过俺丑话说在前头,若是测试失败,你可是要受到严厉惩罚の.虽然不会被直接杀死,但难免要脱一层皮.”“明白.”鞠言点头.“括庵,你给他安排一下住处吧!”队长对白银卫士括庵摆摆手.“是!”括庵应声.括庵带鞠言离开队长の房间后,又带鞠言去领取 了一身历士服.除服饰外,鞠言还领到了一柄黑色の鹤嘴锄,鹤嘴锄颇为沉叠,要挥舞起来挖矿确实需要不小の历气.没错,呐鹤嘴锄,就是用来挖取髓石の,每一个历士の标配.历士の住处,要比降生者住处稍微好一些,虽然仍是多人一个房间,但看起来起码能遮风避雨.“鞠言,你就住在呐个房 间.明天上午,俺会过来带你去参加青铜卫士の测试.你,最好准备吧.”括庵对鞠言说完呐句话,便转身离开.鞠言看了看身前の低矮房舍,迈步走了进去.房间内,此事没有其他人.住
人教B版高中数学必修一《第三章 基本初等函数(Ⅰ) 3.2 对数与对数函数 3.2.1 对数及其运算》_1
教学反思:
“三四五”高效课堂教学设计:
(授课日期:年月日星期班级)
授课题目
对数与对数运算(二)
拟课时
第课时
明确目标
1.知识与技能:理解对数的运算性质.
2.过程与方法:通过对数的运算性质的探索及推导过程,培养学生的“合情推理能力”、“等价转化”和“演绎归纳”的数学思想方法,以及创新意识.
3.情感、态度与价值观
(2)在第(3)小题的计算过程中,用到了性质log Mn= logaM及换底公式logaN= .利用换底公式可以证明:logab= ,
即logablogba=1.
例2:已知log189 =a,18b= 5,求log3645.
.
四、总结提升
1、本节课你主要学习了
五、问题过关
1.已知 , ,求下列格式的值
则由1、 0=12、 1= 如何转化为对数式
②负数和零有没有对数?
③根据对数的定义, =?
(以上三题由学生先独立思考,再个别提问解答)
由以上的问题得到
① ( >0,且 ≠1)
②∵ >0,且 ≠1对任意的力, 常记为 .
恒等式: =N
3.两类对数
①以10为底的对数称为常用对数, 常记为 .
②以无理数e=2.71828…为底的对数称为自然对数, 常记为 .
让学生讨论、研究,教师引导
师组织,生交流探讨得出如下结论:
底数a>0,且a≠1,真数M>0,N>0;只有所得结果中对数和所给出的数的对数都存在时,等式才能成立.
学生思考,口答,教师板演、点评.
学生先做,老师再评讲
板书设计:
教学反思:
“三四五”高效课堂教学设计:
(授课日期:年月日星期班级)
高一数学 对数及其运算
在科学技术中,以e 2.71828…为底的对数叫做自然 对数.logeN通常记作 lnN
ln N lg N 2.3026 lg N lg e
在科学计算器中,可以直接求自然对数
小结:
(1)对数的概念,计算
(2)利用对数的运算性质,可以将两正数 的积、商、幂的对数进行转化,大大的方 便了对数式的化简和求值.
因为24 =16,所以log2 16 4;
因为2-1 =
1 2
,所以
log
2
1 2
1;
(二)常用对数
以10为底的对数叫做常用对数.
log10 N记作 lg N
如果以后没有指出对数的底,都是指 常用对数.如“100的对数是2”就是“100 的常用对数是2”
例2 求lg10,lg100,lg 0.01
定义:一般地,如果ab=N(a>0,且
a≠1),那么数b叫做以a为底N的对数
记作 b=log Na (a>0,且a≠1),
其中,数a叫做对数的底数,N叫做真 数,读作“b等于以a为底N的对数
知识探究:对数与指数的关系
思考1:当a>0,且a≠1时,若ax=N,则x =logaN,反之成立吗?
思考2:在指数式ax=N和对数式x=logaN 中,a,x,N各自的地位有什么不同?
(四)换底公式与自然对数
在求底数不是10 的对数时,可以根据对数的性质,
利用常用对数进行计算
换底公式:
证明:设log b
Nlo=gbxN, = lloo则 ggaaNb
bx =N
两边取以a为的对数,得
xloga b=loga N
所以
x= loga N loga b
即
对数及其运算1
a
logaN
=N
对数恒等式
例题
讲解
例1 将下列指数式写成对数式: 解: log5625=4. (1)54=625 1 1 6 log 6. 解: (2)2 2
64
64
(3)3a=27
m
解:
log327=a.
1 (4) 5.73 解: 3
log 1 5.73 m.
4
所以须要创立新的符号,能在已知底数和幂的值时,表示 出该指数的表达式.这就是我们本节课将要学习的对数及 对数符号.
形成概念
一般地,如果a(a>0,a≠1)的 b 次幂等于N, 即ab=N, 那么数b叫做以a为底 N的对数,
记作:
logaN=b
(式中的a叫做对数的底数,N叫做真数.)
(对数式 “logaN” 表示的意思就是:一个乘方的底 数是a,乘方的结果是N时所“对应的那个指数”)
式log20, log3(-3),以及log05, log-23, log12等都无意义.
有了对数知识,前面提出的“已知底数和幂的值,如何用(含有 底数和幂的)式子去表达出与其对应的指数”之问题就迎刃而解 了. 例如,因为42=16,所以底数为4,幂为16,对数(对应的指数) 是2,就可写为 log416=2
随堂 检测
1.下列指数式与对数式互化不正确的一组是( )
(A).100=1与lg1=0
1 2
(B). log55=1与51=5.
1 3
1 1 1 (C).log3 9 2与9 3 (D).27 3与log27 3 3 解:∵只有C中两式的底数不同(一为3,另一为9)∴C不正确,选C.
书写格式:
logaN
4.4对数概念及其运算1
引入
1、2002年我国国民生产总值为 亿元,如果每年平 、 年我国国民生产总值为a亿元 年我国国民生产总值为 亿元, 均增长率为8%,那么经过多少年国民生产总值是 均增长率为 , 2002时的 倍? 时的2倍 时的
2、解以下方程 、 10x=100 10x=400
已知底数和幂的值,求指数问题。 已知底数和幂的值,求指数问题。 ab=N
指数式对数式互化451156252381573323ma???????????128212log164log7lg0012log41283???????指数化成对数对数化成指数loglog10log1loganbaaaaaban????例3用计算器计算下列各数的值
4.4 对数的概念及 其运算
(1)对数的概念
回家作业
练习部分 B组1,2 习题4.4A组1,2,3
homework
(2)猜想真数为何值时,对数为正或为负; 猜想真数为何值时,对数为正或为负; 猜想真数为何值时 (3)用指数函数的性质解释你的结论。 )用指数函数的性质解释你的结论。
小结
对数的概念(由指数而来) 底数、真数、对数的限制条件 指数形式、对数形式互化(底数不变) 解1.08x=2
练习: 练习 练习4.4(1) 练习:P7练习 ( )
一、对数的概念
如果 ab=N (a>0,a≠1), , 就叫作以a为底 那么 数b就叫作以 为底 的对数 就叫作以 为底N的对数 记作 log a N = b a>0,a≠1
叫作底数 叫作底数
叫作以a为底 的 叫作以 为底N的对数 b∈R 为底 ∈ 叫作真数 叫作真数
常用对数: 常用对数:lg x 自然对数: 自然对数:ln x
m
对数化成指数
2.2.1对数及其运算(一)讲解
探究2,3,8之间存在的运算关系
• ① 2,3两个数通过什么运算可以得到8?如何表示?
表示为: • 答:2的3次方等于8,是乘方运算,
2 =8.
8=2
3
• ② 8,3两个数通过什么运算可以得到2?如何表示? 表示为:3 • 答:8的3次方根等于2 是开方运算,
• ③ 2,8两个数通过什么运算可以得到3?如何表示?
叫做以a 为底N的对数,记作 x loga N ,(a 0, a 1)
a 叫做对数的底数,N 叫做真数 。
定 义 以10为底的对数 以 符 号
(2)两类特殊对数
名称 常用对数 自然对数
lg N
e 为底的对数
ln N
(3)对数与指数间的关系 当a
0, a 1 时,
(4)对数的基本性质:其中 (a 0, 且a 1)
2
2
1 பைடு நூலகம் 4
1 1 = log 27 3 3 1 (4) log 3 4 81
1 3
3
4
1 81
2 (1) log 64 x 3 (3) lg100 x
(1)解:∵
64
— 2 3
例2:求下列各式中x的值 :
求真数
(2) log x 8 6
=x x 64
底数的对数等于1,即
log a a 1 等价 a a
性质小结
1、负数和零没有对数 2、“1”的对数等于零,即
log a 1 0
3、底数的对数等于“1”,即
loga a 1
把下列指数式写成对数式,对数式写成指数式
(1)2 8
3
(2)27
对数及其运算(一)
4、计算
(1) log 9 27
(3) log(2
3)
(2) log 4 3 81
(2 3)
(4) log 3 4 625
5
5.给出四个等式:
1) lg(lg10) 0; 2) lg(ln e) 0; 3)若lgx=10,则x=10; 4)若lnx=e,则x=e
2
1) ,2) 其中正确的是________ ⑵ ⑶ ⑷
(2)loga 1 0,loga a 1
(3)对数恒等式a
loga N
N , log a a b
b
常用对数及自然对数
常用对数:我们通常将以 10 为底的对数叫做 常用对数.为了简便 , N 的常用对数 简记作 lgN.
例如: log10 5 简记作lg5; log10 3.5 简记作lg3.5.
例如:
4 16
2
log 4 16 2
10 100
2
log10 100 2
1 log 4 2 2
4 2
10
2
1 2
0.01
log10 0.01 2
对数的创始人是苏格兰数学家纳皮尔 (Napier,1550年~1617年)。他发明了供 天文计算作参考的对数,并于 1614 年在爱 丁堡出版了《奇妙的对数定律说明书》, 公布了他的发明。恩格斯把对数的发明与 解析几何的创始,微积分的建立并称为 17 世纪数学的三大成就。
1 (2). 0.125 x ? 2
x
这是已知底数和幂的值,求指数! 你能看得出来吗?怎样求呢?
定义:
一般地,如果a N (a 0, 且a 1), 那么
b
数b叫做以a为底N的对数,记作b=loga N
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M lg M lg ; N lg N lg M lg M lg N ; lg N lg M N lg M lg N.
√
× × ×
3 4 5 6
× ×
例2 求
log3 92 35 的值.
将下列指数式写成对数式:
1
5 625;
4
3 8 16;
练习2
4 3
2 4
1 3 ; 27
-3
5a 15.
将下列对数式写成指数式:
1 log 1 16 4;
1 3; 3 log 1 3 27
2
2 log3 243 5; 4 loga 0.1 1.
log 3 9 3
2 5
2 3log3 10 10;
3 log2.5 2.5 1; 4 ln1 0.
例2 求
2 5 解 设 log 3 9 3 = u,则 3u 92 35
的值:
∴
3 3
u
4+5
∴
u9
即
log 3 9 3 =9.
其中a叫做对数的底数,N 叫做真数. 如:3
2
3 9, 则2可以用对数来表示,对数中的底数为___ log3 9 9 对数中的真数为___,记为_______ 以3为底9的对数. 读作______________
引例:1.15x
2
10
x log1.15 10
2 log 1 4
loga MN loga M loga N
M 0, N 0
a 0且a 1, M 0, N 0
对数的运算性质:
如果a>0,a≠1,M>0,N>0,则
对数运算要小心 真数相乘对数加N log
a
a
M loga N;
n log a M 2 log a M n ________ n R ;
3
log a
证明 (1) 设 loga M p,loga N q,则化成指数式为
M log M log N. a a N ________________
p q
对数及其运算
江西省石城中学
引例
杨洋是一位非常受欢迎的歌手,她在60强时的 网上支持者就高达80000人,并以平均每日15%的 速度递增.问: (1) 10天后支持者为多少人? (2) 多少天后杨洋的支持者将变为60强时的10倍?
10 解 (1)10天后的支持者为: 80000 1 15% 323644人;
1
log a x 2 yz ;
2
log a
解 1 原式=loga x2 loga y loga z
=2loga x loga y loga z;
x . 2 y z
2 原式=loga x loga y2z
= log a x log a y 2 log a z
猜测
a
log a N
N _______
2 log 2 3
a 0,a 1
log 2 3 2
练习: 4
log 2 3
____________________________ 2 = 2 =9
4. 生活和科技中的两种常见的对数: 常用对数:以10为底的对数
log10 N 简记为 lg N
解 原式=log3 92 log3 35
log3 34 5log3 3
或 原式= log 3 34 35
log3 39
=4+5=9;
练习4
1 5
=9.
求值.
lg100 =
2 lg10 5 . _____________
2 5
例3 用 log a x,log a
y,log a z 表示下列各式:
如:
log10 8.5
简记为
lg 8.5
自然对数:以自然常数 e 为底的对数
loge N 简记为 ln N
如:
e 2.71828
loge 5
简记为
ln 5
例1 求下列各式的值:
1
解
log5 25;2 3log3 10; 3 log2.5 2.5.
4
ln1.
1 log5 25 2;
a M , a N, MN a p a q a pq , 化为对数式得 p q loga MN
即
loga MN loga M loga N.
练习3
判断对错 (其中M>0,N>0)
1 2
lg 2 lg 5 1;
lg 3 5 lg 3 lg 5 ;
1 2
1 = log a x 2 log a y log a z. 2
小结 1. 体会对数的形成过程:
ab N loga N b a 0,a 1
2. 对数的运算性质: (1) loga MN loga M loga N a 0,a 1,M 0,N 0; (2) 作业
思考交流
a 0 1,a1 a a 0,a 1 写成对数式. 2. 将
log a 1=0
如: log 2.2 1
log a a=1
0 _______
log3.8 3.8
1 _______
3. 计算并猜测:
2
log 2 8
8 _______
6
log6 36
36 _______
2
1 4 2
1.
a
b
(互为逆运算) log = N
=
a 0且a 1
范围
a 0且a 1
a b
N
如:
指数式 底数 指数 幂
对数式 底数 对数 真数
b R N>0
23 =8
化成对数式
log2 8 3
log 4 16 2 化成指数式 42 16
练习1
loga Mn =nloga M
n R ;
M (3) log a =log a M log a N M 0,N 0 . N
1. P87 6 (1)(2)(5). 2. 课后思考: (1)课本例6; (2)如何用计算器计算引例中的 log1.15 10 的值.
2 5
探索
利用计算器填表并猜测对数的运算性质: 第一组 50 20
3 3
M N
lg MN
lg M lg N
大胆猜测:
第二组 3.141596 2.718281
0.931445 0.931445
第三组 2008 1949
6.592576
6.592576
lg MN lg M lg N
(2)假设x天后杨洋的支持者将变为原来的10倍, 则
800001 15% 80000 10
x
即
1.15 10
x
如何求 x ?
一般地,如果a(a>0,a≠1)的b次幂等于N,即 那么数b叫做以a为底N的对数,记作
a b N,
log a N b
log a N 读作以a为底N 的对数