对数与对数运算第一课时教案
教学:高中数学 2.2.1 对数与对数运算教案 新人教A版必修1
2.2.1 对数与对数运算第一课时 对数的概念 三维目标定向 〖知识与技能〗理解对数的概念,掌握对数恒等式及常用对数的概念,领会对数与指数的关系。
〖过程与方法〗 从指数函数入手,引出对数的概念及指数式与对数式的关系,得到对数的三条性质及对数恒等式。
〖情感、态度与价值观〗增强数学的理性思维能力及用普遍联系、变化发展的眼光看待问题的能力,体会对数的价值,形成正确的价值观。
教学重难点:指、对数式的互化。
教学过程设计 一、问题情境设疑引例1:已知2524,232==,如果226x =,则x = ? 引例2、改革开放以来,我国经济保持了持续调整的增长,假设2006年我国国内生产总值为a 亿元,如果每年平均增长8%,那么经过多少年国内生产总值比2006年翻两番?分析:设经过x 年国内生产总值比2006年翻两番,则有a a x4%)81(=+,即1.08 x = 4。
这是已知底数和幂的值,求指数的问题,即指数式ba N =中,求b 的问题。
能否且一个式子表示出来?可以,下面我们来学习一种新的函数,他可以把x 表示出来。
二、核心内容整合1、对数:如果)10(≠>=a a N a x且,那么数x 叫做以a 为底N 的对数,记作Nx a log =。
其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数。
根据对数的定义,可以得到对数与指数间的关系:当 a > 0且1a ≠时,Nx N a a x log =⇔=(符号功能)——熟练转化如:1318log 131801.101.1=⇔=x x ,4 2 = 16 ⇔ 2 = log 4 162、常用对数:以10为底10log N写成lg N ;自然对数:以e 为底log e N写成ln N (e = 2.71828…)3、对数的性质:(1)在对数式中N = a x > 0(负数和零没有对数);(2)log a 1 = 0 , log a a = 1(1的对数等于0,底数的对数等于1);(3)如果把b a N =中b 的写成log a N ,则有N a N a =log (对数恒等式)。
高中数学《对数的概念与运算性质》教学设计
《对数与对数运算》(第一课时)(人教A版普通高中课程标准实验教科书数学必修1第二章第二节)一、教学内容解析《对数与对数运算》选自人教A版高中数学必修一第二章,共分两小节,第一小节主要内容是对数的概念、对数式与指数式的互化,第二小节内容是对数的运算性质,本课时为第一小节内容.16、17世纪之交,随着天文、航海、工程、贸易以及军事的发展,改进数字计算方法成为当务之急.苏格兰数学家纳皮尔正是在研究天文学的过程中,为了简化其中的计算而发明了对数.与传统教科书相比,教材从具体问题引进对数概念,加强了对数的实际应用与数学文化背景,强调“对数源于指数”以及指数运算与对数运算的互逆关系,将对数安排在指数运算及指数函数之后进行学习,实现对数与原有知识体系的对接,有利于学生学习时发现与论证对数的运算性质.基于以上分析,本课时的教学重点是:对数概念的理解以及指数式与对数式的互化.二、教学目标设置1.感受引入对数的必要性,理解对数的概念;2.能够说出对数与指数的关系,能根据定义进行互化和求值;3.感受数学符号的抽象美、简洁美.本课时落实以上三个教学目标:通过“推断化石年代”和“解指数方程”两个实例,认识到引入对数,研究对数是基于实际需求的。
根据底数、指数与幂之间的关系,通过“知二求一”的分析,引导学生借助指数函数图象,分析问题中幂指数的存在性,以及为了表示指数的准确值,引入了对数符号,从而引出对数概念.通过图示连线,对指数式和对数式中各字母进行对比分析,来认识对数与指数的相互联系;利用指数式与对数式的互化,来帮助学生理解对数概念,体会转化思想在对数计算中的作用.对数源于指数,本课时中,对数问题往往回归本源,转化为指数问题来解决,因而要在理解对数概念的基础上学会互化和求值.恰当的数学符号,对数学发展起着巨大的推动作用,对数符号抽象而简洁,学生需要在不断的学习中逐渐体验对数符号的重要性.三、学生学情分析1.认知基础从运算的角度来讲,加、乘、乘方运算中只有乘方的逆运算对数运算还没有学习.从函数的角度来说,高一的学生刚刚学习了集合、函数的概念、函数的表示方法和函数的一般性质,对函数有了初步的认识,在此基础上又学习了指数运算和指数函数,了解了研究函数的一般方法,经历过从特殊到一般,具体到抽象的研究过程,之后将在学习对数的基础上继续学习对数函数.2.问题诊断对数的概念对于学生来说,是全新的.形式地进行指数式与对数式之间的互化是容易的,在真正理解对数概念的基础上进行解题是有一定难度的,表现在两个方面:(1)不能将对数与普通的数平等对待,不理解对数的概念,只能够进行表面上的形式转换;(2)不能把“对数的实质是指数”应用在数学问题的解决中.基于以上分析,本节的教学难点是:(1)对数概念的理解;(2)对数的常用性质的概括.为了突破第一个难点,要在引入对数概念时,通过不同的实例,让学生感受到为什么要学习对数,是基于研究指数的需求才引入对数,因此对数的实质是指数;在形成概念时,要引导学生明确“对数是数”这一事实;在引入对数概念后,学生通过自主举例,具体感知个例,从对数概念外延的角度进行理解.本节的第二个难点是:“0和负数没有对数”这一性质的深入认识.在教学中最明显的例证是涉及到求定义域时,看到对数符号,不能如同看到分母一样,瞬间闪现出真数要大于0的限制,因此应该在学习对数伊始,就打好“0和负数没有对数”的认识基础.为了突破第二个难点,不要急于将现成的结论抛出,可以让学生在自主举例(感受个例)的基础上,尝试思考(分析通例)对数中的底数和真数可以取什么样的数,引导学生思考是不是所有的实数都有对数,哪些数有对数?为什么?通过互化和求值的练习,让学生逐渐地从内涵和外延两方面加深对数概念的理解.四、教学策略分析本节教学中,学习对数概念的过程就是认识的辨证发展过程:从实践到认识:通过具体情境,具体问题,具体对数的体验感知,遵循从具体到抽象的过程,来建立对数概念,从概念内涵的角度学习;再实践:形成概念之后,遵循从一般到特殊的思路,进行自主举例,感知个例,从概念外延的角度加深概念理解;再认识:理性分析通例(思考底数和真数的范围),又从特殊到一般进行概念的再认识;循环往复:在随后的练习巩固中,认识两种特殊的对数(常用对数和自然对数)和两种特殊的对数值(1的对数和底数的对数),来获得基于对数概念的运算性质,从而丰富学生对于对数概念的认知.突破难点的策略为:旧知新悟,适度模仿,归纳概括,自主举例.五、教学过程设计1.对数概念的形成1.1创设情境,引发思考【实际情境】网上的一则消息:有驴友挖到几枚恐龙蛋,送到权威机构做了碳14同位素鉴定,结果是白垩纪的恐龙蛋化石,现坐等博物馆上门收购.生物死亡后,它机体内原有的碳14含量,每经过大约6000年,会衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”,研究人员常常根据机体内碳14的含量来推断生物体的年代,其中半衰次数x与碳14的含量P间的关系为:1()2x P.但是,当生物组织内的碳14含量低于千分之一时(这里我们按11024来计算),一般的放射性探测器就测不到碳14了.众所周知,恐龙生活在距今大约一亿年前的地球上,那么用碳14同位素法能推断出恐龙蛋化石的年代吗?问题1:(1)经过1次半衰期,碳14的含量会变为原来的多少?3次呢?(2)经过几次半衰期,一般的放射性探测器就测不到碳14了呢?(3)用碳14同位素法能推断出恐龙蛋化石的年代吗?【预设的答案】12,18;10;不能【设计意图】对数概念不是凭空产生的,用考古鉴定这一实例,让学生感受“求指数”这样的问题是客观存在的,是源于实际生活的.【数学情境】解方程:(1)2x=2;(2)2x=3;(3)2x=4.【设计意图】创设数学情境,通过指数方程的实例,让学生感受在数学学习中,“求指数”这样的问题也是存在的,有必要研究这一类问题.问题2:以上几个问题的共同特征是什么?【活动预设】引导学生归纳概括出问题的共同特征:已知底数和幂,求指数x .1.2探究典例,形成概念活动:解方程:(1)2x =2; (2)2x =3; (3)2x =4.【活动预设】感受在求指数的过程中,有的指数可以直接写出结果,有的指数却不好表示.【设计意图】为引入对数符号表示指数做铺垫.问题3:以引例中的2x =3为例,分析x 的值存在吗?如果存在,符合条件的x 的值有几个?能估计出x 的大致范围吗?【活动预设】(1)根据函数图象,思考等式2x =3中指数x 的存在性,唯一性和大致范围;(2)类比:在学习求方程x 3=2的根时,为了表示底数x ,引入了数学符号:√,表示3次方为2的数;这里,我们引入对数符号来表示指数x ,将x 记作log 23.【设计意图】从引例中的具体问题入手,思考指数x 的存在性,唯一性和大致范围,为了表示指数,引入对数符号,在具体问题中体验用对数符号表示指数的过程.问题4:结合方程2x =3来思考,x =log 23中log 23表示什么?【活动预设】(1)分析log 23表示的含义;(2)感受:以2x =4为例,分析指数x 可以怎样用对数符号表示,以及该符号表示什么. 教师讲授:若a x =N (a >0,a ≠1),那么数x 叫做以a 为底N 的对数,记作:N x a log ,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数.【设计意图】理解具体的对数符号所表示的含义,并且在探究特例的基础上,遵循从具体到抽象的思路,形成对数概念.问题5:指数式与对数式是等价的,但a ,x ,N 在两个式子中的名称一样吗?【预设的答案】此处画上连线图,呈现指数式与对数式之间的关系。
对数与对数运算第一课时教师
2.2.1对数与对数运算(第一课时)2016-11-6教学目标: 理解对数的概念,了解对数与指数的关系;掌握对数式与指数式的互化;理解对数的性质。
教学重点: 对数的概念;对数式与指数式的相互转化。
教学难点: 对数概念的理解;对数性质的理解。
教学过程:一、复习回顾,新课引入:引例1:一尺之锤,日取其半,万世不竭。
(1)取5次,还有多长?(答:1/32)(2)取多少次,还有0.125x=?引例2:2002年我国GDP 为a 亿元,如果每年平均增长8%,那么经过多少年GDP 是2002年的2倍?略解:08.1x=2,则x=?象上面的式子,都是已知底数和幂的值,求指数,这就是我们这节课所要学习的对数(引出对数的概念). 二、师生互动,新课讲解: 1.对数定义一般地,如果N a x =(0>a ,且1≠a ),那么数x 叫做以a 为底N 的对数(logarithm ),记作N x a log =,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数.解答引例:引例1 125.0log 21=x 读作x 是以21为底,0.125的对数引例2 2log08.1=x 读作x 是以08.1为底,2的对数提问:你们还能找到哪些对数的例子举例: 如:1144-=,则 411log 4=- 读作-1-是以4为底,41的对数.1242=,则41log 22=, 读作12是以4为底 ,2的对数. 2.两个重要的对数(常用对数和自然对数)通常我们将以10为底的对数叫做常用对数(common logarithm ),并且把N 10log 记作N lg .如2lg 2log 10= ππlg log 10=在科学技术中常使用以无理数 597182818284.2=e 为底数的对数,以e 为底的对数称为自然对数(natural logarithm ),并且把N elog记作N ln .如2ln 2log=eππln log =e3.对数式与指数式的互化当0>a ,且1≠a 时,如果N a x =,那么N x a log =;如果N x a log =,那么N a x=.即N a x =⇔N x a log =,指数式⇔对数式 幂底数←a →对数底数 指 数←x →对数 幂 ←N →真数例1:将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式(1)62554=;(2)()64126=--;(3)01.0102=-;(4)2=em(5(6)303.210ln =;(7)a =27log 3;(8)31000lg =解: (1)4625log 5=;()66412log2-=;()201.0lg 3-=;()m =2ln 4 ()165214=⎪⎭⎫⎝⎛- ()61003.2=e()2773=a()10008103=例2:求下列各式中x 的值。
对数与对数运算(第一课时)教学设计
教学内容分析
教学重点:对数式与指数式的互化以及对数运算性质
教学难点:推导对数运算性质
教学模式
“传递──接受式”与“探究式教学”相结合
教学主题
掌握对数的双基,即对数产生的意义、概念等基础知识,求对数及对数式与指数式间转化等基本技能的掌握
2.通过观察,探究,分析掌握指数式与对数式的互化。
(三)情感、态度和价值观
1.对数式与指数式的互化,从而培养学生的类比、分析、归纳能力;
2.通过对数的运算法则的学习,培养学生的严谨的思维品质;
3.在学习过程中培养学生探究的意识;
学情分析
高一学生已经学习了函数的概念、函数的表示方法与函数的一般性质,对函数有了初步的认识.学生已经完成了分数指数幂和指数函数的学习,了解了研究函数的一般方法,经历了从特殊到一般,具体到抽象的研究过程.
例题讲解(性质应用)
例2用 , , 表示下列各式:
(1) (2)
解:(1)
(2)
=
例3求下列各式的值:
(1) (2)
解:(1)
(2)
(七)评价与小结
1.对数定义(关键)
2.指数式与对数式互换(重点)
式子
名称
----幂的底数
----幂的指数
----幂值
----对数的底数
----以 为底 的对数
----真数
(停顿)这是因为 ,所以 。因此, 中真数N也要求大于零,所以在 , 的条件下,指数式与对数式是可以相互转化的。
由真数 ,得到负数与零一定没有对数。
对数与对数运算说课稿(精选5篇)
对数与对数运算说课稿(精选5篇)以下是网友分享的关于对数与对数运算说课稿的资料5篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。
篇一§2.2.1对数与对数运算说课稿大家好,我是。
,我今天的讲课内容是对数与对数的运算。
我将从以下5个方面来进行今天的说课,第一是教学内容分析,第二是学生的学情分析,第三是教学方法的策略,第四是教学过程的设计,第五的教学反思。
一、教学内容分析对数与对数的运算是人教版高中教材必修一第二章第二节第一课时的内容。
本节课是第一课时,主要讲的就是认识对数和对数的一些基本运算性质。
本节课的学习蕴含着转化化规的数学思想,类比与对比等基本数学方法。
在上节课,我们学习了指数函数以及指数函数的性质,是本节课学习对数与对数的运算的基础,而下节课,我们又将学习对数函数与对数函数的性质,这节课恰好为下节课的学习做了一个铺垫。
二、学生学情分析接下来我将从认知、能力、情感三个方面来进行学生的学情分析。
首先是认知,该阶段的高中生已经学习了指数及指数函数的性质,具备了学习对数的基础知识;在能力方面,高一的学生已经初步具备运用所学知识解决问题的能力,但是大多数同学还缺乏类比迁移的能力;而在情感方面,大多数学生有积极的学习态度,能主动参与研究,但是还有部分的学生还是需要老师来加以引导的。
三、教学方法的策略根据教材的要求以及本阶段学生的具体学习情况,我制定了一下的教学目标。
首先是知识与技能,理解对数与指数的关系,能进行指对数互化并可利用对数的简单性质求值;接着是过程与方法,通过探究对数和指数之间的互化,培养发现问题、分析问题、解决问题的能力;最后是情感态度与价值观,通过对问题转化过程的引导,培养学生敢于质疑、勇于开拓的创新精神。
基于以上的分析,我制定了本节课的重难点。
本节课的教学重点是对数的定义,对数式与指数式的互化,对数的运算法则及其推导和应用;本节课的难点是对数概念的理解和对数运算法则的探究和证明;本节课我所采用的教学方法是探究式教学法,分为以下几个环节:教师创设问题情境,启发式地讲授,讲练结合,引导学生思考,最后鼓励学生自主探究学习。
对数与对数的运算详细教案
课题2.2.1 对数与对数的运算 教学内容:对数与对数的运算 教学目标:1.知识目标:理解对数的概念,掌握指数式与对数式的互化以及认识特殊对数的意义和表示方式;2.能力目标:培养学生分析问题、解决问题的能力与思维灵活性的能力;3.情感目标:在知识的探索和发现过程中让学生认识事物之间的相互联系与相互转换;感受探索新知的乐趣和成功的喜悦.教学重点:对数的概念,对数与指数的关系. 教学难点:对数概念的理解. 课型:新授课. 教学方法:1 教法:讲解法,合作法.2 学法:类比学习法,合作学习法.3 教学用具:彩色粉笔;多媒体.教学过程:1.创设情境,引入新知(1)庄子:一尺之棰,日取其半,万世不竭.①取5次,还有多长? ②取多少次,还有0.125尺?(2)截止1999年底,我国人口约13亿,如果今后能将人口年平均增长率控制在1%,那么多少年后我国人口数可达18亿? 可抽象出:51,2a ⎛⎫= ⎪⎝⎭10.125?2xx ⎛⎫=⇒= ⎪⎝⎭()1311%18y⨯+=即181.01?13y y =⇒=师:上一节我们已经知道指数运算就是我们以前学的乘方运算,同样也知道乘方运算的逆运算开方运算.对512a⎛⎫=⎪⎝⎭,大家认为是什么运算呢?a的值为多少呢?对于1180.125 1.01213xy⎛⎫==⎪⎝⎭和,这两个式子有什么共同的地方没有?是什么?(已知底数和幂值,求指数).是我们熟悉的运算吗?和我们所熟知的指数也能算和开方运算有联系吗?其中的x y和的值怎么表示呢?带着这些问题进入我们今天的课堂:对数.2.探究新知⑴对数定义如果x a N=(a>0且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x =loga N(01a a>≠且)其中a叫对数的底数,N叫做真数.师:从上述定义要知道对数的记法为:logaN;读作:以a为底N的对数.师:得出logaN表示a的多少次幂为N.师:在上节我们学的指数函数中,我们知道a>0且a≠1才有意义,所以在考虑对数的时候我们也规定a>0且a≠1.师:知道了对数的定义,我们就根据定义来把刚刚的第三和四小题中的,x y表示出来了:因为10.1252x⎛⎫=⎪⎝⎭,所以12log0.125x=;因为181.0113y=,所以1.0118log13y=.师:我们根据对数定义,可以看出指数和对数存在密不可分的关系,那么究竟有怎样的关系呢?我们一起来看看.⑵指数式和对数式的关系师: 讨论两者之间的关系前要明确a的取值范围是a>0且a≠1,也要知道两个式子中相同字母代表的是同一个数,只是数的位置发生了变化,到底是怎样的变化呢?下面我们就一起来学习:师: 这便是指数式和对数式的关系,在此我还要强调一下,x a N =和x =log a N 其实表示的一种关系,它们是一种关系的不同表达式,x a N =是指数形式,x =log a N 是对数形式,本质上它们是一回事。
高中数学第二章对数函数2.2.1对数与对数运算第1课时对数学案(含解析)新人教版
§2.2对数函数2.2.1 对数与对数运算第1课时对数学习目标 1.理解对数的概念、掌握对数的性质(重、难点).2.掌握指数式与对数式的互化,能应用对数的定义和性质解方程(重点).知识点1 对数1.对数(1)指数式与对数式的互化及有关概念:(2)底数a的范围是a>0,且a≠1.2.常用对数与自然对数【预习评价】(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)根据对数的定义,因为(-2)4=16,所以log(-2)16=4.( )(2)对数式log32与log23的意义一样.( )(3)对数的运算实质是求幂指数.( )提示(1)×因为对数的底数a应满足a>0且a≠1,所以(1)错;(2)×log32表示以3为底2的对数,log23表示以2为底3的对数,所以(2)错;(3)√由对数的定义可知(3)正确.知识点2 对数的基本性质 (1)负数和零没有对数. (2)log a 1=0(a >0,且a ≠1). (3)log a a =1(a >0,且a ≠1). 【预习评价】若log 32x -33=1,则x =________;若log 3(2x -1)=0,则x =________.解析 若log 32x -33=1,则2x -33=3,即2x -3=9,x =6;若log 3(2x -1)=0,则2x -1=1,即x =1. 答案 6 1题型一 对数的定义【例1】 (1)在对数式y =log (x -2)(4-x )中,实数x 的取值范围是________; (2)将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式. ①54=625;②log 216=4;③10-2=0.01;④log5125=6.(1)解析 由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧4-x >0,x -2>0,x -2≠1,解得2<x <4且x ≠3.答案 (2,3)∪(3,4)(2)解 ①由54=625,得log 5625=4. ②由log 216=4,得24=16. ③由10-2=0.01,得lg 0.01=-2. ④由log5125=6,得(5)6=125.规律方法 指数式与对数式互化的思路(1)指数式化为对数式:将指数式的幂作为真数,指数作为对数,底数不变,写出对数式. (2)对数式化为指数式:将对数式的真数作为幂,对数作为指数,底数不变,写出指数式. 【训练1】 将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式:(1)43=64;(2)ln a =b ;(3)⎝ ⎛⎭⎪⎫12m=n ;(4)lg 1000=3.解 (1)因为43=64,所以log 464=3;(2)因为ln a =b ,所以e b=a ;(3)因为⎝ ⎛⎭⎪⎫12m=n ,所以log 12n =m ; (4)因为lg 1 000=3,所以103=1 000. 题型二 利用指数式与对数式的互化求变量的值 【例2】 (1)求下列各式的值.①log 981=________.②log 0.41=________.③ln e 2=________. (2)求下列各式中x 的值. ①log 64x =-23;②log x 8=6;③lg 100=x ;④-ln e 2=x .(1)解析 ①设log 981=x ,所以9x =81=92,故x =2,即log 981=2;②设log 0.41=x ,所以0.4x =1=0.40,故x =0,即log 0.41=0;③设ln e 2=x ,所以e x =e 2,故x =2,即ln e 2=2. 答案 ①2 ②0 ③2(2)解 ①由log 64x =-23得x =64-23=43×(-23)=4-2=116; ②由log x 8=6,得x 6=8,又x >0,即x =816=23×16=2;③由lg 100=x ,得10x=100=102,即x =2; ④由-ln e 2=x ,得ln e 2=-x ,所以e -x=e 2, 所以-x =2,即x =-2.规律方法 对数式中求值的基本思想和方法 (1)基本思想.在一定条件下求对数的值,或求对数式中参数字母的值,要注意利用方程思想求解. (2)基本方法.①将对数式化为指数式,构建方程转化为指数问题. ②利用幂的运算性质和指数的性质计算.【训练2】 利用指数式、对数式的互化求下列各式中x 的值. (1)log 2x =-12;(2)log x 25=2;(3)log 5x 2=2.解 (1)由log 2x =-12,得2-12=x ,∴x =22. (2)由log x 25=2,得x 2=25. ∵x >0,且x ≠1,∴x =5. (3)由log 5x 2=2,得x 2=52,∴x =±5.∵52=25>0,(-5)2=25>0, ∴x =5或x =-5.题型三 利用对数的性质及对数恒等式求值 【例3】 (1)71-log 75;(2)100⎝⎛⎭⎪⎪⎫12lg 9-lg 2; (3)alog ab ·log bc(a ,b 为不等于1的正数,c >0).解 (1)原式=7×7-log 75=77log 75=75. (2)原式=10012lg 9×100-lg 2=10lg 9×1100lg 2=9×1102lg 2 =9×110lg 4=94.(3)原式=(alog ab )log bc=blog bc=c .规律方法 对数恒等式a log a N =N 的应用 (1)能直接应用对数恒等式的直接应用即可.(2)对于不能直接应用对数恒等式的情况按以下步骤求解.【训练3】 (1)设3log 3(2x +1)=27,则x =________.(2)若log π(log 3(ln x ))=0,则x =________. 解析 (1)3log 3(2x +1)=2x +1=27,解得x =13.(2)由log π(log 3(ln x ))=0可知log 3(ln x )=1,所以ln x =3,解得x =e 3. 答案 (1)13 (2)e 3课堂达标1.有下列说法:(1)只有正数有对数;(2)任何一个指数式都可以化成对数式;(3)以5为底25的对数等于±2;(4)3log 3(-5)=-5成立.其中正确的个数为( )A.0B.1C.2D.3解析 (1)正确;(2),(3),(4)不正确. 答案 B2.使对数log a (-2a +1)有意义的a 的取值范围为( ) A.a >12且a ≠1B.0<a <12C.a >0且a ≠1D.a <12解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧-2a +1>0,a >0,a ≠1,解得0<a <12.答案 B3.方程lg(2x -3)=1的解为________.解析 由lg(2x -3)=1知2x -3=10,解得x =132.答案1324.计算:2log 23+2log 31-3log 77+3ln 1=________.解析 原式=3+2×0-3×1+3×0=0. 答案 05.把下列指数式化为对数式,对数式化为指数式. (1)2-3=18;(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫17a =b ;(3)lg 11 000=-3;(4)ln 10=x .解 (1)由2-3=18可得log 218=-3;(2)由⎝ ⎛⎭⎪⎫17a=b 得log 17b =a ;(3)由lg 11 000=-3可得10-3=11 000;(4)ln 10=x 可得e x=10.课堂小结1.对数概念与指数概念有关,指数式和对数式是互逆的,即a b=N ⇔log a N =b (a >0,且a ≠1,N >0),据此可得两个常用恒等式:(1)log a ab =b ;(2)a log a N =N .2.在关系式a x=N 中,已知a 和x 求N 的运算称为求幂运算,而如果已知a 和N 求x 的运算就是对数运算,两个式子实质相同而形式不同,互为逆运算. 3.指数式与对数式的互化基础过关1.有以下四个结论:①lg(lg 10)=0;②ln(ln e)=0;③若10=lg x ,则x =10;④若e =ln x ,则x =e 2.其中正确的是( ) A.①③ B.②④ C.①②D.③④解析 lg(lg 10)=lg 1=0,ln(ln e)=ln 1=0,故①②正确;若10=lg x ,则x =1010,故③错误;若e =ln x ,则x =e e,故④错误. 答案 C2.log a b =1成立的条件是( ) A.a =b B.a =b 且b >0 C.a >0,a ≠1D.a >0,a =b ≠1解析 由log a b =1得a >0,且a =b ≠1. 答案 D3.设a =log 310,b =log 37,则3a -b 的值为( )A.107B.710C.1049D.4910解析 3a -b=3a÷3b=3log 310÷3log 37=10÷7=107.答案 A4.若log (1-x )(1+x )2=1,则x =________. 解析 由题意知1-x =(1+x )2, 解得x =0或x =-3.验证知,当x =0时,log (1-x )(1+x )2无意义, 故x =0时不合题意,应舍去.所以x =-3. 答案 -35.若log 3(a +1)=1,则log a 2+log 2(a -1)=________.解析 由log 3(a +1)=1得a +1=3,即a =2,所以log a 2+log 2(a -1)=log 22+log 21=1+0=1. 答案 16.将下列指数式化成对数式,对数式化成指数式. (1)35=243;(2)2-5=132;(3)log 1381=-4;(4)log 2128=7.解 (1)log 3243=5;(2)log 2132=-5;(3)⎝ ⎛⎭⎪⎫13-4=81;(4)27=128.7.求下列各式中的x 的值. (1)log x 27=32;(2)log 2x =-23;(3)log x (3+22)=-2; (4)log 5(log 2x )=0; (5)x =log 2719.解 (1)由log x 27=32,得x 32=27,∴x =2723=32=9.(2)由log 2x =-23,得2-23=x ,∴x =1322=322.(3)由log x (3+22)=-2,得3+22=x -2, ∴x =(3+22)-12=2-1.(4)由log 5(log 2x )=0,得log 2x =1.∴x =21=2. (5)由x =log 2719,得27x=19,即33x=3-2, ∴x =-23.能力提升8.对于a >0且a ≠1,下列说法正确的是( )(1)若M =N ,则log a M =log a N ;(2)若log a M =log a N ,则M =N ;(3)若log a M 2=log a N 2,则M =N ;(4)若M =N ,则log a M 2=log a N 2.A.(1)(2)B.(2)(3)(4)C.(2)D.(2)(3)解析 (1)中若M ,N 小于或等于0时,log a M =log a N 不成立;(2)正确;(3)中M 与N 也可能互为相反数且不等于0;(4)中当M =N =0时不正确. 答案 C9.已知log 3(log 5a )=log 4(log 5b )=0,则a b的值为( ) A.1 B.-1 C.5D.15解析 由log 3(log 5a )=0得log 5a =1,即a =5,同理b =5,故a b=1. 答案 A 10.方程3log 2x =127的解是________. 解析 3log 2x =3-3,∴log 2x =-3,x =2-3=18.答案 1811.若正数a ,b 满足2+log 2a =3+log 3b =log 6(a +b ),则1a +1b=________.解析 设2+log 2a =3+log 3b =log 6(a +b )=k ,则a =2k -2,b =3k -3,a +b =6k ,即4a =2k,27b =3k ,所以108ab =6k,∴108ab =a +b ,∴108=1a +1b.答案 10812.(1)若f (10x)=x ,求f (3)的值; (2)计算23+log 23+35-log 39.解 (1)令t =10x,则x =lg t ,∴f (t )=lg t ,即f (x )=lg x ,∴f (3)=lg 3. (2)23+log 23+35-log 39=23·2log 23+353log 39 =23×3+359=24+27=51.13.(选做题)若log 2(log 12(log 2x ))=log 3(log 13(log 3y ))=log 5(log 15(log 5z ))=0,试确定x ,y ,z 的大小关系.解 由log 2(log 12(log 2x ))=0,得log 12(log 2x )=1,log 2x =12,x =212=(215)130.由log 3(log 13(log 3y ))=0,得log 13(log 3y )=1,log 3y =13,y =313=(310)130.由log 5(log 15(log 5z ))=0,得log 15(log 5z )=1,log 5z =15,z =515=(56)130.∵310>215>56,∴y >x >z .。
2.2.1对数与对数运算(第一课时)
2
lo g 1 5 .7 3 m 1 34 ( ) 16 2 2 10 0.01
e
2 .3 0 3
10
典例分析
例1 将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式. 常用对数:以10为底的对数
lg 0.01
自然对数:以e为底的对数
其中无理数e=2.71828 ··· (5) lo g 1 0 0 .0 1 2
求a的取值范围
3、求等式 lg 1- 3x) = 1 ( 中的x的值
其中 a 叫做对数的底数,N叫做真数.
a N
x
x lo g a N
对数式
指数式
新课讲解
二、对数的性质 若 a 0, 且 a 1
a N
x
x lo g a N
2 lo g 4 1 6
1 2 x lo g 2 1 0 4 8 5 7 6 lo g 4 2
4 16
2
课本64页练习3,4
目标再现
1、理解对数的概念,了解对数与指数的关系;
2、理解和掌握对数的性质;
3、掌握对数式与指数式的关系 .
作业:课本74页A组1,2
课堂检测
1、已知 ln(lg x) = 0, 那么x等于( )
1 C、 10
(5- a D、e
2、已知对数式 b = log ( a-
典例分析
例1 将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式. (1)54=645 (2)2
6
lo g 5 6 4 5 4
m
1 64
lo g 2
1 64
6
(3) ( ) 5 .7 3
3 (4) lo g 1 1 6 4
高中数学必修一教案-第一课时 对数
2.2 对数函数2.2.1 对数与对数运算第1课时对数1.理解对数的概念,掌握对数的性质,能进行简单的对数计算.(重点、难点)2.理解指数式与对数式的等价关系,会进行对数式与指数式的互化.(重点) 3.理解常用对数、自然对数的概念及记法.[基础·初探]教材整理1 对数及相关概念阅读教材P62前四个自然段,完成下列问题.1.对数的定义一般地,如果a x=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=log a N,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.2.常用对数与自然对数(1)常用对数:我们将以10为底的对数叫做常用对数,并把log10N简记为lg_N.(2)自然对数:在科学技术中常使用以无理数e≈2.718 28…为底数的对数,以e为底的对数称为自然对数,并且把logeN简记为l n_N.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)因为(-2)4=16,所以log(-2)16=4.( )(2)对数式log32与log23的意义一样.( )(3)对数的运算实质是求幂指数.( )【解析】(1)×.因为对数的底数a应满足a>0且a≠1,所以(1)错;(2)×.log32表示以3为底2的对数,log23表示以2为底3的对数,所以(2)错;(3)√.由对数的定义可知(3)正确.【答案】(1)×(2)×(3)√教材整理2 指数与对数的关系以及对数的基本性质阅读教材P62最后三行至P63“例1”以上部分,完成下列问题.1.对数与指数的关系由此可得到对数恒等式:alog a N=N(a>0且a≠1,N>0).2.对数的基本性质性质1 零和负数没有对数性质2 1的对数为零,即log a1=0(a>0且a≠1)性质3 底的对数等于1,即log a a=1(a>0且a≠1)(1)若log3x=3,则x=( )A.1 B.3C.9 D.27【解析】∵log3x=3,∴x=33=27.【答案】 D(2)ln 1=________,lg 10=________.【解析】∵log a1=0,∴ln 1=0,又log a a=1,∴lg 10=1.【答案】0 1[小组合作型]对数的概念(1)对数式lg(2x-1)中实数x的取值范围是________;(2)对数式log (x -2)(x +2)中实数x 的取值范围是________.【精彩点拨】 根据对数式中底数大于0且不等于1,真数大于0求解. 【自主解答】 (1)由题意可知对数式lg (2x -1)中的真数大于0,即2x -1>0,解得x >12,所以x 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞. (2)由题意可得⎩⎨⎧x +2>0x -2>0x -2≠1,解得x >2,且x ≠3,所以实数x 的取值范围是(2,3)∪(3,+∞).【答案】 (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ (2)(2,3)∪(3,+∞)根据对数式的底数大于0且不等于1,真数大于0,列出不等式组,可求得对数式中字母的取值范围.[再练一题]1.对数式log (2x -3)(x -1)中实数x 的取值范围是______.【导学号:97030093】 【解析】 由题意可得⎩⎨⎧x -1>02x -3>02x -3≠1,解得x >32,且x ≠2,所以实数x的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫32,2∪(2,+∞).【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,2∪(2,+∞)指数式与对数式的互化(1)将下列的对数式化为指数式或将指数式化为对数式:①43=64;②ln a =b ;③⎝ ⎛⎭⎪⎫12m =n ;④lg 1 000=3;⑤log 128=-3.(2)设log a 2=m ,log a 3=n ,求a 2m +n .【精彩点拨】 (1)根据a x =N ⇔log a N =x (a >0且a ≠1,N >0)求解; (2)由于a ,b 是指数,所以可考虑用对数式表示出a ,b ,再把它们代入式子中.【自主解答】 (1)①因为43=64,所以log 464=3. ②因为ln a =b ,所以e b =a .③因为⎝ ⎛⎭⎪⎫12m =n ,所以log 12n =m .④因为lg 1 000=3,所以103=1 000.⑤因为log 128=-3,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫12-3=8.(2)∵log a 2=m ,∴a m =2,∴a 2m =4. ∵log a 3=n ,∴a n =3, ∴a 2m +n =a 2m ·a n =4×3=12.1.指数式与对数式的互化互为逆运算,在利用a x =N ⇔log a N =x (a >0且a ≠1,N >0)互化时,要分清各字母分别在指数式和对数式中的位置.2.在对数式、指数式的互化求值时,要注意灵活运用指数的定义、性质和运算法则,尤其要注意条件和结论之间的关系,进行正确的相互转化.[再练一题]2.设a =log 310,b =log 37,则3a -b 的值为( ) A.107 B.710 C.1049 D.4910【解析】 由a =log 310,b =log 37,得3a =10,3b =7.故3a -b=3a 3b =107.【答案】 A [探究共研型]对数的基本性质探究1 你能推出对数恒等式alog a N =N (a >0且a ≠1,N >0)吗? 【提示】 因为a x =N ,所以x =log a N ,代入a x =N 可得alog a N =N . 探究2 如何解方程log 4(log 3x )=0?【提示】 借助对数的性质求解,由log 4(log 3x )=log 41,得log 3x =1,∴x =3.(1)设5log 5(2x -1)=25,则x 的值等于( ) A .10 B .13 C .100D .±100(2)若log (2x 2-1)(3x 2+2x -1)=1,求x 的值. 【精彩点拨】 (1)利用对数恒等式alog a N =N 求解; (2)利用“底数”的对数为1,求解.【自主解答】 (1)由5log 5(2x -1)=25,得2x -1=25,所以x =13. 【答案】 B(2)由log (2x 2-1)(3x 2+2x -1)=1, 得⎩⎨⎧3x 2+2x -1=2x 2-13x 2+2x -1>02x 2-1>0且2x 2-1≠1,解得x =-2.对数恒等式是利用对数的定义推导出来的,要注意其结构特点:它们是同底的;指数中含有对数的形式;其值为对数的真数.[再练一题]3.已知log 2(log 3(log 4x ))=log 3(log 4(log 2y ))=0,求x +y 的值. 【导学号:97030094】【解】 ∵log 2(log 3(log 4x ))=0, ∴log 3(log 4x )=1,∴log 4x =3, ∴x =43=64. 同理求得y =16. ∴x +y =80.1.下列说法: ①零和负数没有对数;②任何一个指数式都可以化成对数式;③以10为底的对数叫做常用对数; ④以e 为底的对数叫做自然对数.其中正确命题的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4【解析】 ①③④正确,②不正确,只有a >0,且a ≠1时,a x =N 才能化为对数式.【答案】 C2.已知log x 8=3,则x 的值为( ) A.12B .2C .3D .4 【解析】 由log x 8=3,得x 3=8,∴x =2. 【答案】 B3.若对数log (x -1)(4x -5)有意义,则x 的取值范围是( ) 【导学号:97030095】 A.54≤x <2 B.52<x <2 C.54<x <2或x >2 D .2≤x ≤3 【解析】 x 应满足⎩⎨⎧4x -5>0x -1>0x -1≠1,∴x >54,且x ≠2.【答案】 C4.已知log x 116=-4,则x =( )A.12 B .1 C .2 D .4【解析】 ∵log x 116=-4,∴x -4=116,即1x 4=116.又∵x >0,且x ≠1,∴x =2.【答案】 C5.求下列各式中的x :(1)log 2x =-23;(2)log5(log2x)=0.【解】(1)x=2-23=⎝⎛⎭⎪⎫1223.(2)log2x=1,x=2.。
《对数与对数运算》教案(第1课时)
2.2 对数函数 2.2.1 对数与对数运算整体设计教学分析我们在前面的学习过程中,已了解了指数函数的概念和性质,它是后续学习的基础,从本节开始我们学习对数及其运算.使学生认识引进对数的必要性,理解对数的概念及其运算性质,了解对数换底公式及其简单应用,能将一般对数转化为常用对数或自然对数,通过阅读材料,了解对数的发现历史及其对简化运算的作用.教材注重从现实生活的事例中引出对数概念,所举例子比较全面,有利于培养学生的思想素质和激发学生学习数学的兴趣和欲望.教学中要充分发挥课本的这些材料的作用,并尽可能联系一些熟悉的事例,以丰富教学的情景创设.教师要尽量发挥电脑绘图的教学功能,教材安排了“阅读与思考”的内容,有利于加强数学文化的教育,应指导学生认真研读.根据本节内容的特点,教学中要注意发挥信息技术的力量,使学生进一步体会到信息技术在数学学习中的作用,尽量利用计算器和计算机创设教学情境,为学生的数学探究与数学思维提供支持. 三维目标1.理解对数的概念,了解对数与指数的关系;理解和掌握对数的性质;掌握对数式与指数式的关系;通过实例推导对数的运算性质,准确地运用对数运算性质进行运算,并掌握化简求值的技能;运用对数运算性质解决有关问题.培养学生分析、综合解决问题的能力;培养学生数学应用的意识和科学分析问题的精神和态度.2.通过与指数式的比较,引出对数的定义与性质;让学生经历并推理出对数的运算性质;让学生归纳整理本节所学的知识.3.学会对数式与指数式的互化,从而培养学生的类比、分析、归纳能力;通过对数的运算法则的学习,培养学生的严谨的思维品质;在学习过程中培养学生探究的意识;让学生感受对数运算性质的重要性,增加学生的成功感,增强学习的积极性. 重点难点教学重点:对数式与指数式的互化及对数的性质,对数运算的性质与对数知识的应用. 教学难点:对数概念的理解,对数运算性质的推导及应用. 课时安排 3课时教学过程第1课时 对数与对数运算(1)导入新课思路1.1.庄子:一尺之棰,日取其半,万世不竭.(1)取4次,还有多长?(2)取多少次,还有0.125尺?2.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? 抽象出:1.(21)4=?(21)x =0.125⇒x=? 2.(1+8%)x =2⇒x=?都是已知底数和幂的值,求指数.你能看得出来吗?怎样求呢?像上面的式子,已知底数和幂的值,求指数,这就是我们这节课所要学习的对数〔引出对数的概念,教师板书课题:对数与对数运算(1)〕.思路2.我们前面学习了指数函数及其性质,同时也会利用性质解决问题,但仅仅有指数函数还不够,为了解决某些实际问题,还要学习对数函数,为此我们先学习对数〔引出对数的概念,教师板书课题:对数与对数运算(1)〕.新知探究 提出问题(对于课本P 572.1.2的例8) ①利用计算机作出函数y=13×1.01x 的图象.②从图象上看,哪一年的人口数要达到18亿、20亿、30亿…? ③如果不利用图象该如何解决,说出你的见解? 即1318=1.01x ,1320=1.01x ,1330=1.01x ,在这几个式子中,x 分别等于多少? ④你能否给出一个一般性的结论?活动:学生讨论并作图,教师适时提示、点拨.对问题①,回忆计算机作函数图象的方法,抓住关键点.对问题②,图象类似于人的照片,从照片上能看出人的特点,当然从函数图象上就能看出函数的某些点的坐标.对问题③,定义一种新的运算.对问题④,借助③,类比到一般的情形. 讨论结果:①如图2-2-1-1.图2-2-1-1②在所作的图象上,取点P,测出点P 的坐标,移动点P,使其纵坐标分别接近18,20,30,观察这时的横坐标,大约分别为32.72,43.29,84.04,这就是说,如果保持年增长率为1个百分点,那么大约经过33年,43年,84年,我国人口分别约为18亿,20亿,30亿.③1318=1.01x ,1320=1.01x ,1330=1.01x ,在这几个式子中,要求x 分别等于多少,目前我们没学这种运算,可以定义一种新运算,即若1318=1.01x ,则x 称作以1.01为底的1318的对数.其他的可类似得到,这种运算叫做对数运算.④一般性的结论就是对数的定义:一般地,如果a(a>0,a≠1)的x 次幂等于N,就是a x =N,那么数x 叫做以a 为底N 的对数(logarithm),记作x=log a N,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数. 有了对数的定义,前面问题的x 就可表示了: x=log 1.011318,x=log 1.011320,x=log 1.011330. 由此得到对数和指数幂之间的关系:例如:42=16⇔2=log 416;102=100⇔2=log 10100;421=2⇔21=log 42;10-2=0.01⇔-2=log 100.01①为什么在对数定义中规定a>0,a≠1?②根据对数定义求log a 1和log a a(a>0,a≠1)的值. ③负数与零有没有对数? ④Na alog =N 与log a a b =b(a>0,a≠1)是否成立?讨论结果:①这是因为若a <0,则N 为某些值时,b 不存在,如log (-2)21; 若a=0,N 不为0时,b 不存在,如log 03,N 为0时,b 可为任意正数,是不唯一的,即log 00有无数个值;若a=1,N 不为1时,b 不存在,如log 12,N 为1时,b 可为任意数,是不唯一的,即log 11有无数个值.综之,就规定了a >0且a≠1. ②log a 1=0,log a a=1.因为对任意a>0且a≠1,都有a 0=1,所以log a 1=0. 同样易知:log a a=1.即1的对数等于0,底的对数等于1.③因为底数a >0且a≠1,由指数函数的性质可知,对任意的b ∈R ,a b >0恒成立,即只有正数才有对数,零和负数没有对数. ④因为a b =N,所以b=log a N,a b =a Na alog =N,即a Na alog =N.因为a b =a b ,所以log a a b =b.故两个式子都成立.(a Na alog =N 叫对数恒等式)思考我们对对数的概念和一些特殊的式子已经有了一定的了解,但还有两类特殊的对数对科学研究和了解自然起了巨大的作用,你们知道是哪两类吗? 活动:同学们阅读课本P 68的内容,教师引导,板书. 解答:①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log 10N 简记作lgN.例如:log 105简记作lg5;log 103.5简记作lg3.5. ②自然对数:在科学技术中常常使用以无理数e=2.718 28……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log e N 简记作lnN. 例如:log e 3简记作ln3;log e 10简记作ln10. 应用示例思路1例1将下列指数式写成对数式,对数式写成指数式: (1)54=625;(2)2-6=641;(3)(31)m =5.73; (4)log 2116=-4;(5)lg0.01=-2;(6)ln10=2.303.活动:学生阅读题目,独立解题,把自己解题的过程展示在屏幕上,教师评价学生,强调注意的问题.对(1)根据指数式与对数式的关系,4在指数位置上,4是以5为底625的对数. 对(2)根据指数式与对数式的关系,-6在指数位置上,-6是以2为底641的对数.对(3)根据指数式与对数式的关系,m 在指数位置上,m 是以31为底5.73的对数. 对(4)根据指数式与对数式的关系,16在真数位置上,16是21的-4次幂. 对(5)根据指数式与对数式的关系,0.01在真数位置上,0.01是10的-2次幂. 对(6)根据指数式与对数式的关系,10在真数位置上,10是e 的2.303次幂. 解:(1)log 5625=4;(2)log 2641=-6;(3)log 315.73=m; (4)(21)-4=16;(5)10-2=0.01;(6)e 2.303=10. 思考指数式与对数式的互化应注意哪些问题?活动:学生考虑指数式与对数式互化的依据,回想对数概念的引出过程,理清对数与指数幂的关系,特别是位置的对照.解答:若是指数式化为对数式,关键要看清指数是几,再写成对数式.若是对数式化为指数式,则要看清真数是几,再写成幂的形式.最关键的是搞清N 与b 在指数式与对数式中的位置,千万不可大意,其中对数的定义是指数式与对数式互化的依据. 变式训练课本P 64练习 1、2.例2求下列各式中x 的值: (1)log 64x=32-;(2)log x 8=6; (3)lg100=x;(4)-lne 2=x. 活动:学生独立解题,教师同时展示学生的作题情况,要求学生说明解答的依据,利用指数式与对数式的关系,转化为指数式求解.解:(1)因为log 64x=-32,所以x=6432-=(2))32(6-⨯=2-4=161.(2)因为log x 8=6,所以x 6=8=23=(2)6.因为x>0,因此x=2. (3)因为lg100=x,所以10x =100=102.因此x=2.(4)因为-lne 2=x,所以lne 2=-x,e -x =e 2.因此x=-2.点评:本题要注意方根的运算,同时也可借助对数恒等式来解. 变式训练求下列各式中的x : ①log 4x=21;②log x 27=43;③log 5(log 10x )=1. 解:①由log 4x=21,得x=421=2;②由log x 27=43,得x 43=27,所以x=2734=81;③由log 5(log 10x )=1,得log 10x=5,即x=105.点评:在解决对数式的求值问题时,若不能一下子看出结果,根据指数式与对数式的关系,首先将其转化为指数式,进一步根据指数幂的运算性质算出结果.思路2例1以下四个命题中,属于真命题的是( ) (1)若log 5x=3,则x=15 (2)若log 25x=21,则x=5 (3)若log x 5=0,则x=5 (4)若log 5x=-3,则x=1251 A.(2)(3) B.(1)(3) C.(2)(4) D.(3)(4) 活动:学生观察,教师引导学生考虑对数的定义. 对数式化为指数式,根据指数幂的运算性质算出结果. 对于(1)因为log 5x=3,所以x=53=125,错误;对于(2)因为log 25x=21,所以x=2521=5,正确;对于(3)因为log x 5=0,所以x 0=5,无解,错误; 对于(4)因为log 5x=-3,所以x=5-3=1251,正确. 总之(2)(4)正确. 答案:C点评:对数的定义是对数形式和指数形式互化的依据. 例2对于a >0,a≠1,下列结论正确的是( )(1)若M=N,则log a M=log a N (2)若log a M=log a N,则M=N (3)若log a M 2=log a N 2,则M=N(4)若M=N,则log a M 2=log a N 2 A.(1)(3) B.(2)(4) C.(2) D.(1)(2)(4) 活动:学生思考,讨论,交流,回答,教师及时评价. 回想对数的有关规定.对(1)若M=N,当M 为0或负数时log a M≠log a N,因此错误; 对(2)根据对数的定义,若log a M=log a N,则M=N,正确; 对(3)若log a M 2=log a N 2,则M=±N,因此错误;对(4)若M=N=0时,则log a M 2与log a N 2都不存在,因此错误. 综上,(2)正确. 答案:C点评:0和负数没有对数,一个正数的平方根有两个. 例3计算:(1)log 927;(2)log 4381;(3)log )32((2-3);(4)log 345625.活动:教师引导,学生回忆,教师提问,学生回答,积极交流,学生展示自己的解题过程,教师及时评价学生.利用对数的定义或对数恒等式来解.求式子的值,首先设成对数式,再转化成指数式或指数方程求解.另外利用对数恒等式可直接求解,所以有两种解法.解法一:(1)设x=log 927,则9x =27,32x =33,所以x=23; (2)设x=log 4381,则(43)x =81,34x =34,所以x=16; (3)令x=log )32(+(2-3)=log )32(+(2+3)-1,所以(2+3)x =(2+3)-1,x=-1; (4)令x=log 345625,所以(345)x =625,534x=54,x=3.解法二:(1)log 927=log 933=log 9923=23; (2)log 4381=log 43(43)16=16; (3)log )32(+(2-3)=log )32(+(2+3)-1=-1;(4)log 345625=log 345(345)3=3.点评:首先将其转化为指数式,进一步根据指数幂的运算性质算出结果,对数的定义是转化和对数恒等式的依据. 变式训练课本P 64练习 3、4. 知能训练1.把下列各题的指数式写成对数式:(1)42=16;(2)30=1;(3)4x =2;(4)2x =0.5;(5)54=625;(6)3-2=91;(7)(41)-2=16. 解:(1)2=log 416;(2)0=log 31;(3)x=log 42;(4)x=log 20.5;(5)4=log 5625; (6)-2=log 391;(7)-2=log 4116. 2.把下列各题的对数式写成指数式:(1)x=log 527;(2)x=log 87;(3)x=log 43;(4)x=log 731; (5)log 216=4;(6)log 3127=-3;(7)logx3=6;(8)log x 64=-6;(9)log 2128=7;(10)log 327=a.解:(1)5x =27;(2)8x =7;(3)4x =3;(4)7x =31;(5)24=16;(6)(31)-3=27;(7)(3)6 =x;(8)x -6=64;(9)27=128;(10)3a =27. 3.求下列各式中x 的值: (1)log 8x=32-;(2)log x 27=43;(3)log 2(log 5x )=1;(4)log 3(lgx )=0.解:(1)因为log 8x=32-,所以x=832-=(23)32-=)32(32-⨯=2-2=41;(2)因为log x 27=43,所以x 43=27=33,即x=(33)34=34=81;(3)因为log 2(log 5x )=1,所以log 5x=2,x=52=25; (4)因为log 3(lgx )=0,所以lgx=1,即x=101=10. 4.(1)求log 84的值;(2)已知log a 2=m,log a 3=n,求a 2m +n 的值.解:(1)设log 84=x,根据对数的定义有8x =4,即23x =22,所以x=32,即log 84=32; (2)因为log a 2=m,log a 3=n,根据对数的定义有a m =2,a n =3,所以a 2m +n =(a m )2·a n =(2)2·3=4×3=12.点评:此题不仅是简单的指数与对数的互化,还涉及到常见的幂的运算法则的应用. 拓展提升请你阅读课本75页的有关阅读部分的内容,搜集有关对数发展的材料,以及有关数学家关于对数的材料,通过网络查寻关于对数换底公式的材料,为下一步学习打下基础. 课堂小结(1)对数引入的必要性;(2)对数的定义;(3)几种特殊数的对数;(4)负数与零没有对数;(5)对数恒等式;(6)两种特殊的对数. 作业课本P 74习题2.2A 组 1、2. 【补充作业】1.将下列指数式与对数式互化,有x 的求出x 的值. (1)521-=51;(2)log 24=x;(3)3x =271; (4)(41)x=64;(5)lg0.000 1=x;(6)lne 5=x. 解:(1)521-=51化为对数式是log 551=21-; (2)x=log 24化为指数式是(2)x=4,即22x=22,2x=2,x=4; (3)3x =271化为对数式是x=log 3271,因为3x =(31)3=3-3,所以x=-3; (4)(41)x =64化为对数式是x=log 4164,因为(41)x =64=43,所以x=-3; (5)lg0.0001=x 化为指数式是10x =0.0001,因为10x =0.000 1=10-4,所以x=-4;(6)lne 5=x 化为指数式是e x =e 5,因为e x =e 5,所以x=5.2.计算51log 53log333+的值.解:设x=log 351,则3x =51,(321)x =(51)21,所以x=log513.所以351log 5log 3333+=513log 35+=515+=556. 3.计算Nc b c b a a log log log ∙∙(a>0,b>0,c>0,N>0).解:Nc b c b a alog log log ∙∙=Nc c b b log log ∙=Nc clog =N.设计感想本节课在前面研究了指数函数及其性质的基础上,为了运算的方便,引进了对数的概念,使学生感受到对数的现实背景,它有着丰富的内涵,和我们的实际生活联系密切,也是以后学习对数函数的基础,鉴于这种情况,安排教学时,无论是导入还是概念得出的过程,都比较详细,通俗易懂,要反复练习,要紧紧抓住它与指数概念之间的联系与区别,结合指数式理解对数式,强化对数是一种运算,并注意对数运算符号的理解和记忆,多运用信息化的教学手段,顺利完成本堂课的任务,为下一节课作准备. (设计者:路致芳)。
《对数运算》教案
对数与对数运算(第一课时)一、教学目标1.知识与技能(1)理解对数的概念,了解对数与指数的关系;(2)能够进行指数式与对数式的互化;(3)理解对数的性质,掌握以上知识并培养类比、分析、归纳能力;2.过程与方法(1)通过实例认识对数模型,体会引入对数的必要性;(2)通过观察分析得出对数的概念及对数式与指数式的互化;(3)通过分组探究进行活动,掌握对数的重要性质;3.情感态度与价值观(1)通过本节的学习体验数学的严谨性,培养细心观察、认真分析分析、严谨认真的良好思维习惯和不断探求新知识的精神;(2)感知从具体到抽象、从特殊到一般、从感性到理性认知过程;(3)体验数学的科学功能、符号功能和工具功能,培养直觉观察、探索发现、科学论证的良好的数学思维品质.二、教学重点、难点教学重点(1)对数的定义;(2)指数式与对数式的互化;教学难点(1)对数概念的理解;(2)对数性质的理解;四、归纳总结: 1、对数的概念一般地,如果函数()10≠>=a a N a x 且那么数x 叫做以a 为底N 的对数,记作 log a x N =,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数。
2.对数与指数的互化 b N N a a b =⇔=log 3.对数的基本性质负数和零没有对数;01log =a ;1log =a a对数恒等式:N a N a =log ;n a na =log五、课后作业课后练习1、2、3、4 1.对数的概念一般地,如果N a x =)1,0(≠>a a ,那么数x 叫做以.a 为底..N 的对数(Logarithm ),记作:N x a log = a — 底数,N — 真数,N a log — 对数式说明:○1 注意底数的限制0>a ,且1≠a ;○2 x N N a ax=⇔=log○3 提出问题①为什么在对数定义中规定a>0,a ≠1?②根据对数定义求log a 1和log a a(a>0,a ≠1)的值. ③负数与零有没有对数?④Na a log =N 与log a ab =b(a>0,a ≠1)是否成立?讨论结果:①这是因为若a <0,则N 为某些值时,b 不存在,如log (-2)21; 若a=0,N 不为0时,b 不存在,如log 03,N 为0时,b 可为任意正数,是不唯一的,即log 00有无数个值;若a=1,N 不为1时,b 不存在,如log 12,N 为1时,b 可为任意数,是不唯一的,即log 11有无数个值.综之,就规定了a >0且a ≠1. ②log a 1=0,log a a=1.因为对任意a>0且a ≠1,都有a 0=1,所以log a 1=0. 同样易知:log a a=1.即1的对数等于0,底的对数等于1.③因为底数a >0且a ≠1,由指数函数的性质可知,对任意的b ∈R,a b >0恒成立,即只有正数才有对数,零和负数没有对数. ④因为a b =N,所以b=log a N,a b =N a a log =N,即Na a log =N.因为a b =a b ,所以log a a b =b.故两个式子都成立.(Na a log =N 叫对数恒等式)对数的性质(1)负数和零没有对数;(2)1的对数是零:01log =a ; (3)底数的对数是1:1log =a a ;(4)对数恒等式:N a N a =log ; (5)n a n a =log .两个重要对数:①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log 10N 简记作lgN.例如:log 105简记作lg5;log 103.5简记作lg3.5.②自然对数:在科学技术中常常使用以无理数e=2.718 28……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log e N 简记作lnN. 例如:log e 3简记作ln3;log e 10简记作ln10.(一)(讲一讲)对数的概念若N a x =)1,0(≠>a a ,则x 叫做以.a 为底..N 的对数(Logarithm ), 记作:N x a log =其中a — 底数,N — 真数,N a log — 对数式 说明:○1 注意底数的限制0>a ,且1≠a ; ○2 x N N a ax=⇔=log ;并解决问题3 ○3 注意对数的书写格式. (二)探究对数的性质(1)负数和零没有对数;N >0; (2)1的对数是零:01log =a ; (3)底数的对数是1:1log =a a ;(4)对数恒等式:N a N a =log ; (5)n a n a =log .(三)两种特殊的对数:常用对数10log lg N N 记为;自然对数 e log ln N N 记为;(无理数e=2.718 28……)。
对数与对数运算第一课时教案
课题:2.2.1对数与对数运算教学目标:(一)知识目标(1)理解对数的概念;(2)了解自然对数和常用对数;(3)掌握对数式与指数式的互化;(4)对数的基本性质.(二)能力目标(1)能用对数解决生活中的实际问题;(2)培养学生应用数学的能力、归纳能力.(三)情感目标(1)激发学生学习数学的热情;(2)认识事物的相互联系和相互转化.教学重点:对数概念的理解,对数式与指数式的相互转化.教学难点:对数概念的理解.教学方法:讲解法,探究法,讨论法等.教学准备(教具):彩色粉笔.课型:新授课.教学过程(一)引入课题在2.1.2节例8中我们得到一个关系式13 1.01xy=⨯,其中x表示的是经过的年数,y表示的是那年的人口总数.我们可以看到利用这个关系式可以算出任意一个年头x 的人口总数,反之,如果问哪一年的人口总数能达到18亿、20亿、30亿呢?上述问题实际上就是从181.0113x=,201.0113x=,301.0113x=,…中分别求出x,(即已知底数和幂的值,求指数)那么x的值会是多少呢?是否有那么一种运算用底数和幂值来表示指数呢? 为了回答这个问题我们今天一起来学习本节课的新内容——对数与对数运算.(二)讲授新课 1、对数定义一般地,如果x a N = (01a a >≠且),那么x 就叫做以a 为底N 的对数,记作log a x N =,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数,log a N 叫做对数式.从上述定义要知道对数的记法为:log a N ; 读作:以a 为底N 的对数.例如:42log 16=,读作2是以4为底16的对数(或以4为底16的对数是2).41log 22=,读作12是以4为底2的对数(或以4为底2的对数是12). 1.0118log 13x =,读作x 是以1.01为底1813的对数(或以1.01为底1813的对数是x ).125log a =,读作5是以12为底a 的对数(或以12为底a 的对数是5).14log 81b=,读作4是以b 为底181的对数(或以b 为底181的对数是4). 2、两种特殊的对数常用对数:以10为底的对数叫作常用对数,并把10log N 记作lg N .自然对数:以无理数 2.71828e =L 为底的对数叫自然对数,并把log N e 记作ln N . 3、对数与指数间的关系从某种意义上来说,对数就是一种记号,用底和幂表示对应的指数的记号,也就是指数式x a N =的另一种等价表示形式.即当01a a >≠且log x a a N x N =⇔=指数式 ⇔ 对数式幂底数 ←a → 对数底数 指 数 ←x → 对数 幂 ←N → 真数既然它们之间的关系是等价的,说明指数式里满足的条件,在对数式里同样成立. 比如: ○1底数的限制:01a a >≠且;②真数的限制:0N >.(即负数和零没有对数) ③注意对数的书写格式.Na log4、对数的基本性质提问:是不是所有的实数都有对数呢?我们借助指数函数来研究,x y a =中a >0且a ≠1,那么y 是恒大于零的,所以在对数中,真数也是大于零的,那么就得出性质:①零和负数没有对数即:N >0.根据指数函数图像,它是恒过一个定点(0,1)的,所以根据指数与对数的关系,得出相应的对数性质:( a 0=1 ,a 1=a 如何转化为对数式学生思考)②a >0且a ≠1,01log 10a a =⇔= .(即1的对数是0) 还有一个特别的指数,根据指数与对数的关系,得: ③a >0且a ≠1,1log 1a a a a =⇔= .(即底数的对数是1) 根据对数的定义,log a N a =?④对数恒等式:log Na a N =;log na a n =小结:在此我还要强调一下,x a N =和x =log a N 表示的是一种关系,只是它们是一种关系的不同表达式,x a N =是指数形式,x =log a N 是对数形式,本质上它们是一回事.(三)例题讲解相信大家对对数有了一定的了解,是否真正掌握了呢?下面就做一下练习测试一下.例1 求下列各式中x 的取值范围(1)2log (10)x - (2)(1)log (2)x x -+ (3)2(1)log (1)x x +- 解:(1)由题意得100,10x x ->∴>(2)由题意得201011x x x 且+>⎧⎨->-≠⎩,即212x x x 且>-⎧⎨>-≠⎩,12x x 且∴>≠(3)由题意得2(1)01011x x x 且⎧->⎨+>+≠⎩,解得10,1x x x 且>-≠≠小结 在解决与对数有关的问题时,一定要注意:对数的真数大于零,对数的底数大于零且不等于1.例2(P 63例1)将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式.(1)54=645 (2)61264-= (3)1() 5.733m =(4)12log 164=- (5)lg 0.012=- (6)ln10 2.303=解:(略)课题练习:教材64页练习1、2题.例3 求下列各式中x 的值(1)642log 3x =- (2)log 86x = (3)lg100x = (4)2ln e x -=(5)23x =分析:将对数式化为指数式,再利用指数幂的运算性质求出x .解:(1)因为642log 3x =-,所以2223()323331(64)(4)4416x --⋅--=====;(2)因为log 86x =,所以68,x =又0x >,1113662(8)(2)22x 所以====;(3)因为lg100x =,所以21010010,2x x ===于是; (4)222ln ,ln ,e x x e e -=-==-x 由得即e所以2x =- (5)由23x =得2log 3x = 课堂练习:教材64页练习3、4题.(备用例题 )例4 求下列各式中x 的值(1)()24log log 0x = (2)()3log lg 1x = (3)312log 09x -⎛⎫= ⎪⎝⎭解 (1)()01244log log 0,log 21,44x x x Q =∴==∴== (2)()133log lg 1,lg 33,101000x x x Q =∴==∴== (3)由已知可得:1219x-=,即129x -=,解得4x =- 例5 已知32log 2,log 3,x y a a x y a 则的值为+==? 解 由log 2a x =知:2x a =;由log 3a y =知3y a = 故()()323232238972x yx y aaa +=⋅=⋅=⨯=(四)归纳小结对数与指数间的关系;对数的基本性质.(五)作业1.必做P74 习题(A)第1、2题.2.复习这节所学的新知识.3.预习下一节课的内容.板书设计§2.2.1对数与对数运算(一)1.对数定义2.两种特殊的对数3.对数与指数间的关系4.对数的基本性质例题辅助板书。
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对数与对数运算第一课时教案
课题:2.2.1对数与对数运算
教学目标:
(一)知识目标
(1)理解对数的概念;
(2)了解自然对数和常用对数;
(3)掌握对数式与指数式的互化;
(4)对数的基本性质.
(二)能力目标
(1)能用对数解决生活中的实际问题;
(2)培养学生应用数学的能力、归纳能力.
(三)情感目标
(1)激发学生学习数学的热情;
(2)认识事物的相互联系和相互转化.
教学重点:对数概念的理解,对数式与指数式的相互转化.
教学难点:对数概念的理解.
教学方法:讲解法,探究法,讨论法等.
教学准备(教具):彩色粉笔.
课型:新授课.
教学过程
(一)引入课题
在2.1.2节例8中我们得到一个关系式13 1.01x
y=⨯,其中x表示的是经过的年数,y表示的是那年的人口总数.我们可以看到利用这个关系式可以算出任意一个年头x的人口总数,反之,如果问哪一年的人口总数能达到18亿、20亿、30亿呢?
上述问题实际上就是从18
1.01
13
x
=,
20
1.01
13
x
=,
30
1.01
13
x
=,…中分别求出x,(即
已知底数和幂的值,求指数)那么x的值会是多少呢?是否有那么一种运算用底数和幂值来表示指数呢? 为了回答这个问题我们今天一起来学习本节课的新内容——对数与对数运算.
(二)讲授新课 1、对数定义
一般地,如果x a N = (01a a >≠且),那么x 就叫做以a 为底N 的对数,记作
log a x N =,
其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数,log a N 叫做对数式.
从上述定义要知道对数的记法为:log a N ; 读作:以a 为底N 的对数.
例如:4
2log 16=,读作2是以4为底16的对数(或
以4为底16的对数是2).
41
log 22
=,读作12
是以4为底2的对数(或以4为底2的对数是12
).
1.01
18log 13
x =,读作x 是以1.01为底1813
的对数(或以1.01
为底1813
的对数是x ). 12
5log a =,读作5是以
1
2为底a 的对数(或以12
为底a 的对数是5).
1
4log 81
b
=,读作4是以b 为底1
81的对数(或以b 为底
1
81
的对数是4).
2、两种特殊的对数
常用对数:以10为底的对数叫作常用对数,并把10log N 记作lg N . 自然对数:以无理数 2.71828e =为底的对数叫自然对数,并把log N e 记作ln N .
3、对数与指数间的关系
从某种意义上来说,对数就是一种记号,用底和幂表示对应的指数的记号,也就是指数式x a N =的另一种等价表示形式.即当01a
a >≠且
log x a a N x N =⇔=
指数式 ⇔ 对数式
幂底数 ←a → 对数底数 指 数 ←x → 对数 幂 ←N → 真数
既然它们之间的关系是等价的,说明指数式里满足的条件,在对数式里同样成立. 比如: ○1底数的限制:01a a >≠且;
②真数的限制:0N >.
③注意对数的书写格式.
4、对数的基本性质
提问:是不是所有的实数都有对数呢?
我们借助指数函数来研究,x y a =中a >0且a ≠1,那么y 是恒大于零的,所以在对数中,真数也是大于零的,那么就得出性质:
①零和负数没有对数即:N >0.
根据指数函数图像,它是恒过一个定点(0,1)的,所以根据指数与对数的关系,得出相应的对数性质:(
a
=1 ,a 1=a 如何转化为对数式学
生思考)
②a >0且a ≠1,01log 10a a =⇔= .(即1的对数是0) 还有一个特别的指数,根据指数与对数的关系,得: ③a >0且a ≠1,1log 1a a a a =⇔= .(即底数的对数是1) 根据对数的定义
,log a N
a
=? ④对数恒等式:log N
a a N
=;log
n a a
n
=
小结:在此我还要强调一下,x a N =和x =log a N 表示的是一种关系,只是它们是一种关系的不同表达式,x a N =是指数形式,x =log a N 是对数形式,本质上它们
是一回事.
(三)例题讲解
相信大家对对数有了一定的了解,是否真正掌握了呢?下面就做一下练习测试一下.
例1 求下列各式中x 的取值范围
(1)2log (10)x - (2)(1)log (2)x x -+ (3)2(1)log (1)x x +- 解:(1)由题意得100,10x x ->∴>
(2)由题意得201011x x x 且+>⎧⎨->-≠⎩,即212x x x 且>-⎧⎨>-≠⎩,12x x 且∴>≠
(3)由题意得2(1)0
1011
x x x 且⎧->⎨+>+≠⎩,解得10,1x x x 且>-≠≠
小结 在解决与对数有关的问题时,一定要注意:对数的真数大于零,对数的底数大于零且不等于1.
例2(P 63例1)将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式.
(1)54=645 (2)61264-= (3)1
() 5.733
m =
(4)12
log 164=- (5)lg 0.012=- (6)ln10 2.303=
解:(略)
课题练习:教材64页练习1、2题.
例3 求下列各式中x 的值
(1)642
log 3x =- (2)log 86x = (3)lg100x = (4)2ln e x -=
(5)23x =
分析:将对数式化为指数式,再利用指数幂的运算性质求出x.
解:(1)因为642log 3
x =-,所以2223()3
23331(64)(4)4416x --⋅--=====;
(2)因为log 86x =,所以6
8,
x =又0x >,1
1136
62
(8)
(2)2x 所以====
(3)因为lg100x =,所以21010010,2x x ===于是; (4)222ln ,ln ,e x x e e -=-==-x 由得即e
所以2x =-
(5)由23x =得2log 3x = 课堂练习:教材64页练习3、4题.
(备用例题 )
例4 求下列各式中x 的值
(1)()24log log 0x = (2)()3log lg 1x = (3)312log 09x -⎛⎫
= ⎪⎝⎭
解 (1)()01244log log 0,log 21,44x x x =∴==∴== (2)()133log lg 1,lg 33,101000x x x =∴==∴== (3)由已知可得:
1219
x
-=,即129x -=,解得4x =- 例5 已知32log 2,log 3,x y a a x y a 则的值为+==?
解 由log 2a x =知:2x a =;由log 3a y =知3y a = 故()()3
2
3232238972x y x y a a a +=⋅=⋅=⨯=
(四)归纳小结
对数与指数间的关系;对数的基本性质. (五)作业
1.必做P74 习题(A )第1、2题.
2.复习这节所学的新知识.
3.预习下一节课的内容. 板书设计。