高中数学第三章指数函数对数函数和幂函数3.2对数函数3.2.1对数2学案苏教版必修1
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3.2.3 对数函数的概念及基本性质课堂导学三点剖析一、对数函数的图象和性质【例 1】 利用对数的单调性,比较下列各组数的大小: (1)log π,log e;22(2)log 0.3,log 0.04.1 1 24解析:(1)函数 y=log x 在(0,+∞)上是增函数,而π>e>0,∴ log π>log e.222(2)log 0.04=1log 0.04 1 421 2log1=12log 0.04=log 0.2.1 1 422又因为函数 y=log x 在(0,+∞)上为减函数,12∴log 0.3<log 0.2,即 log 0.3<1 1 1log 0.04.1 2224温馨提示先把不同底数化为相同底数,再利用函数单调性比较大小是比较对数值大小的基本方法. 二、a>1或 0<a<1时,对数函数的不同性质 【例 2】 求函数 y= 1 log (x a )a(a>0且 a ≠1)的定义域.思路分析:先由被开方数是非负数建立不等式,由于不等式中含有字母参数,再根据对数的性 质对字母参数进行分类讨论.解析:由 1-log a (x+a)≥0,得 log a (x+a)≤1.当 a>1时,0<x+a ≤a, ∴-a<x ≤0.当 0<a<1时,x+a ≥a, ∴x ≥0.综上,当 a>1时,函数的定义域为(-a,0). 当 0<a<1时,函数的定义域为[0,+∞).温馨提示对于对数函数问题,底数中含字母参数都必须进行分类讨论.三、对数函数的单调性和单调区间的求法【例3】求函数y=log2(x2-x-6)的单调区间.解析:令u=x2-x-6,则y=log2u.∵y=log2u为u的增函数,∴当u为x的增函数时,y为x的增函数;当u为x的减函数时,y为x的减函数.由x2-x-6>0,得x<-2或x>3.借助于二次函数图象可知:当x∈(-∞,-2)时,u是x的减函数;1当x∈(3,+∞)时,u是x的增函数.所以,原函数的单调减区间是(-∞,-2),单调增区间是(3,+∞).温馨提示(1)研究函数的单调性,首先必须考虑它的定义域;(2)对数函数的单调性,当底数是字母时,必须分底数大于1和底数大于0且小于1这两种情况进行讨论;(3)对于复合函数的单调性,必须考虑u=g(x)与y=f(u)的单调性,从而得出y=f[g(x)]的单调性;(4)判断函数的增减性,或者求函数的单调区间,一般都可借助函数图象求解.各个击破类题演练 1比较下列各组数中两个值的大小.(1)log23.4,log28.5;(2)log a5.1,log a5.9(a>0,a≠1).解析:(1)对数函数y=log2x,因为它的底数2>1,所以它在(0,+∞)上是增函数,于是log23.4<log28.5;(2)当a>1时,函数y=log a x在(0,+∞)上是增函数,于是log a5.1<log a5.9;当0<a<1时,函数y=log a x在(0,+∞)上是减函数,于是log a5.1>log a5.9.变式提升 1比较下列两个值的大小:(lgm)1.9,(lgm)2.1(m>1).解析:若1>lgm>0,即1<m<10时,y=(lgm)x在R上是减函数,∴(lgm)1.9>(lgm)2.1.若lgm=1,即m=10时,(lgm)1.9=(lgm)2.1.若lgm>1,即m>10时,y=(lgm)x在R上是增函数,∴(lgm)1.9<(lgm)2.1.类题演练 21x1x已知f(x)=log a求f(x)的定义域;(a>0,且a≠1).11解析:由对数函数定义知xx>0,∴-1<x<1,∴f(x)的定义域为(-1,1).变式提升 212e x, (2006山东高考文,2)设f(x)=log(x231)xx22.则f(f(2))的值为()A.0B.1C.2D.3 解析:∵f(2)=log3(22-1)=log33=1,∴f(f(2))=f(1)=2e1-1=2.故选C.答案:C类题演练 3求函数y=log0.1(2x2-5x-3)的递减区间.解析:先求函数的定义域,由2x2-5x-3=(2x+1)(x-3)>0,得x<- 12,或x>3.令u=2x2-5x-3,y=log0.1u.2由于u=2(x- 54)2-618,可得u=2x2-5x-3(x<-12或x>3)的递增区间为(3,+∞),从而可得y=log0.1(2x2-5x-3)的递减区间为(3,+∞).变式提升 3求函数y=log(3+2x-x2)的单调区间和值域.12解析:由3+2x-x2>0解得函数y=log(3+2x-x2)的定义域是-1<x<3.12设u=3+2x-x2(-1<x<3),当-1<x1<x2≤1时,u1<u2,从而log u1>log u2,即y1>y2,故函数y=1122log(3+2x-x2)在区间(-1,1)上单调递减;同理可得,函数在区间(1,3)上是单调递增.12函数u=3+2x-x2(-1<x<3)的值域是(0,4),故函数y=log(3+2x-x2)的值域是y≥log1122 4,即y≥-2.3。
3.2.1 对数名师导航知识梳理一、对数与对数运算 1.对数的定义一般地,如果a x=N(a>0,a ≠1),那么数x 叫做以a 为底N 的对数,记作__________,其中a 叫做对数的__________,N 叫做对数的__________.对数恒等式为________________________________________. 2.对数的运算法则指数的运算法则: 对数的运算法则:(1)a m ·a n =a m+n;→ (1)______________;(2)n m aa =a m ·a -n =a m-n;→ (2)______________;(3)(a m )n=a mn;→ (3)_______________. 二、对数运算法则的证明 (学会证明方法)1.正因数的积的对数等于同一底数各个因数的对数的_______________; log a (MN)=log a M+log a N. 设log a M=p,log a N=q,则a p =M,a q=N,∴MN=a p ·a q =a p+q.∴log a (MN)=p+q=log a M+log a N.2.两个正数的商的对数等于被除数的对数___________除数的对数;log a N M =log a M-log a N.∵N M =q p aa =a p-q,∴log aNM=p-q=log a M-log a N. 3.正数的幂的对数等于幂的底数的对数____________幂指数;log a (N n)=n ·log a N. 根据对数恒等式:Na a log =N,∴N n=(aalog N)n=Nn a alog •.∴log a (N n)=n ·log a N.4.正数的正的方根的对数等于被开方数的对数______________根指数. log anN n1=·log a N.∵n N =n N 1,∴由法则3得log a n N =log a nN 1=n1·log a N. 三、对数的性质1.__________和__________没有对数.因为a >0,所以不论b 是什么数,都有a b >0,即不论b 是什么数,N=a b永远是正数,这说明在相应的对数式 b=log a N 中真数N 永远是正数,换句话说负数和零没有对数. 2.1的对数是__________.因为a 0=1(a >0,且a ≠1),所以根据对数的定义可得log a 1=0. 3.底数的对数等于__________.因为a 1=a ,根据对数的定义知log a a=1. 四、一组重要的对数公式——换底公式 1.log a b=abc c log log ,即有log c a ·log a b=log c b;2.log b a=ba log 1,即有log a b ·log b a=1;3.nmb a log =mnlog a b. 疑难突破如何将给出的对数式换成指定底数的对数?《考试大纲》要求知道用换底公式将一般对数转化成指定底数的对数.对数换底公式:log b N=bNa a log log (a >0且a ≠1,b >0且b ≠1,N >0),推论:log a b=a b log 1,mn b a nm =log log a b.更特别地有log a a n=n.问题探究问题1 对数式与指数式有何关系?在对数符号log a N 中,为什么规定a >0,a ≠1,N >0呢?探究思路:对数的概念是这么说的:一般地,如果a(a >0且a ≠1)的b 次幂等于N ,即a b=N ,那么就称b 是以a 为底N 的对数,记作log a N=b ,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数.从定义不难发现无论是指数式a b=N ,还是对数式log a N=b 都反映的是a 、b 、N 三数之间的关系. 在对数符号log a N 中,若a <0,则N 为某些值时,log a N 不存在,如log (-2)8不存在. 若a=0,则N 不为0时,log a N 不存在;N 为0时,log a N 可以为任何正数,不唯一.若a=1,则N 不为1时,log a N 不存在;N 为1时,log a N 可以为任何实数,不唯一.因此规定a >0且a ≠1.因为log a N=b ⇔a b=N ,在实数范围内,正数的任何次幂都是正数,因此N >0. 问题2 对于对数,除了对数的定义,还有对数的性质,你能说说这些相关的内容吗? 探究思路:对数部分,我们首先应当掌握对数的意义,即对数式与指数式之间的对应关系.另外对于对数我们应该掌握一些常用的性质:如(1)log a 1=0(1的对数是0); (2)log a a=1(底数的对数是1); (3)aalog N=N(对数恒等式);(4)log a N=aNb b log log (b >0且b ≠1)(换底公式);(5)log a M+log a N=log a MN ; (6)log a M-log a N=log a NM ; (7)nlog a N=log a N n; (8)mn log a N=log a m N n. 以上各式均有条件a >0且a ≠1.问题3 初学对数运算性质,容易犯下面的错误:log a (M ±N)=log a M ±log a N ,log a (M ×N)=log a M ×log a N ,log aN M =NM a a log log ,log a N n =(log a N)n.应该如何解决呢?探究思路:首先应把握对数运算的本质特征,运算性质是把真数的乘、除、乘方降级为对数的加、减、乘运算,是降级运算;其次,对数记号log a N 整体上才有意义,不能误把对数符号当作表示数的字母进行运算. 典题精讲例1 (1)将下列指数式写成对数式: ①210=1 024;②10-3=10001; ③0.33=0.027;④e 0=1.(2)将下列对数式写成指数式: ①log 0.46.25=-2;②lg2=0.301 0; ③log 310=2.095 9;④ln23.14=x.思路解析 应用指数式与对数式的等价关系求解. 答案:(1)①log 21 024=10;②lg 10001=-3;③log 0.30.027=3;④ln1=0. (2)①0.4-2=6.25;②100.301 0=2;③32.095 9=10;④e x=23.14.例2 计算:log 2487+log 212-21log 242.思路解析 这是几个对数式的加减运算,注意到每个对数式是同底的,则可以利用同底数的对数的运算公式化为一个对数式.当然也可以反其道而行之,即把每个对数的真数写成积或商的形式,再利用积或商的对数的运算性质化为同底对数的和与差,然后进行约简.解法一:原式=21(log 27-log 248)+log 23+2log 22-21(log 27+log 22+log 23) =21log 27-21log 23-21log 216+21log 23+2-21log 27-21=-21. 解法二:原式=log 2(347×12×671⨯)=-21. 例3 求下列各式的值: (1)3log 3128-;(2)7lg20×(21)lg0.7; (3)log 2(1+32+)+log 2(1+32-); (4)lg(5353-++).思路解析 (1)由幂的运算法则把其化成同底,用对数恒等式aalog N=N 化简计算.(2)通过取对数,先算出对数值,再求值.(3)运用对数运算法则化成一个对数,然后利用底数与真数的特殊关系求解. (4)运用对数运算法则巧去根号. 解答:(1)2722222)2(827log 27log 13log 31)3log 31(33log 3122222=====----. (2)设x=7lg20×(21)lg0.7,则lgx=lg20×lg7+lg0.7×lg(21)=(lg2+1)×lg7+(lg7-1)×(-lg2)=lg7+lg2=lg14, ∴x=14,即7lg20×(21)lg0.7=14. (3)log 2(1+32+)+log 2(1+32-)=log 2[(1+2)2-(3)2]=log 222=log 2232=23. (4)lg(5353-++)=21lg(5353-++)2=21lg(3+5+3-5+259-)=21lg10=21. 例4 已知11.2a=1 000,0.011 2b=1 000,那么a 1-b1等于( ) A.1 B.2 C.3 D.4 思路解析 本题有两种解题方法.解法一:用指数解.由题意11.2=a 11000,0.011 2=b11000, ∴两式相除得ba 111000-=0112.02.11=1 000.∴a 1-b1=1. 解法二:用对数解.由题意,得a ×lg11.2=3,b ×lg0.011 2=3, ∴a 1-b 1=31(lg11.2-lg0.011 2)=1. 答案:A例5 方程lg(4x +2)=lg2x+lg3的解是_____________.思路解析 把方程两边化为同底的对数式,然后比较真数得含有求知数的方程,解之即可.解:把两边化成同底的对数式为lg(4x +2)=lg(2x×3),比较真数,得方程4x +2=2x×3,利用换元法,解得2x =1或2x=2. 所以x=0或x=1. 答案:x 1=0,x 2=1 知识导学 1.对数的概念在实际应用中,一定要注意指数式与对数式的等价性,即log a N=b a b=N. 2.换底公式一般地,我们称log a N=aNb b log log 为对数的换底公式.换底公式是对数中一个非常重要的公式,这是因为它是对一个对数进行变形运算的主要依据之一,是对数的运算性质.对数运算性质应用的前提是式子中对数的底相同.若底不同则需要利用换底公式化为底相同的.我们在应用换底公式时,一方面要证明它和它的几个推论;另一方面要结合构成式子的各对数的特点选择一个恰当的数作为对数的底,不要盲目地换底,以简化我们的解题过程. 3.常用对数与自然对数的概念有了对数的概念后,要求log 0.840.5的值,我们需要引入两个常用的对数:常用对数和自然对数.常用对数是指以10为底的对数;自然对数是指以e(e=2.718 28…,是一个无理数)为底的对数.有了常用对数和自然对数再利用对数的运算性质,我们就可以求log 0.840.5的值了. 4.对数恒等式 对数恒等式:Na alog =N.它的证明也很简单,只要紧扣对数式的定义即可证明. ∵a b=N , ∴b=log a N. ∴a b=Na alog =N ,即Na a log =N.如5log 33=5、6log 44=6等.要熟记对数恒等式的形式,会使用这一公式化简对数式.疑难导析对数换底公式口诀:换底公式真神奇,换成新底可任意, 原底加底变分母,真数加底变分子. 问题导思指数式与对数式之间可以相互转化,它们之间可以理解为就像加法与减法一样的关系.后面我们会学习反函数,指数式与对数式之间的转化可以通过反函数进行. 这些常用的性质在指数运算中非常有用,需要记牢.有的性质可以用口诀来帮助记忆,比如,性质(5)(6)(7)可以这样来记: 积的对数变为加, 商的对数变为减,幂的乘方取对数, 要把指数提到前. 典题导考绿色通道 指数式与对数式之间的换算,就是利用log a N=b ⇔a b=N. 典题变式已知log a 2=m ,log a 3=n ,则a 2m-n=____________. 解答:∵log a 2=m ,log a 3=n , ∴a m =2,a n=3.∴a 2m-n=3432)(222===nm n m a a a a . 绿色通道 解决求值问题一般有两种解法:一是将式中的真数的积、商、幂、方根运用对数的运算法则化为对数的和、差、积、商,即“化整为零”,然后合并、消项、化简求值;二是将式中的对数的和、差、积、商运用对数运算法则将它们化为真数的积、商、幂、方根,即“化零为整”,然后“相约”,化简求值. 典题变式计算2log 525+3log 264-8log 71的值为( )A.14B.8C.22D.27 答案:C绿色通道 有关对数式的运算,除了要用到对数运算性质外,还要注意代数运算的其他性质的运用.如遇到不能直接运用对数运算法则进行运算的问题,有两种解决办法:一是取对数,先求出对数值,再求出真数的值,即为原式的值;二是运用对数恒等式aalog N=N 把任何正数N 化成含所需要的正数为底数的对数的一个幂,即可转化为用幂的运算法则和对数运算法则解决问题. 典题变式1.lg5lg8 000+(lg 32)2+lg0.06-lg6=______________.解答:原式=lg5(3+3lg2)+3lg 22+lg 606.0=3(1-lg2)(1+lg2)+3lg 22-2=3-2=1. 2.计算2lg5+32lg8+lg5·lg20+lg 22的值. 解答:原式=2lg5+2lg2+lg5(2lg2+lg5)+lg 22 =lg 25+2lg2·lg5+lg 22+2(lg5+lg2)=(lg5+lg2)2+2(lg5+lg2) =lg 210+2lg10 =1+2=3.绿色通道 因为指数与对数存在着互逆的运算关系,因而反映在具体问题中就一定从指数式、对数式两条思路分别运用幂的运算法则和对数运算法则解决问题.这就是对立统一的原则在具体思路上的指导和体现. 典题变式 已知a=lg(1+71),b=lg(1+491),试用a 、b 的式子表示lg1.4.答案:lg1.4=71(a-4b+1). 黑色陷阱 如果误以为原方程lg(4x+2)=lg2x+lg3可化为lg4x+lg2=lg2x+lg3,将导致解题错误.这也说明数学思维的严密性,如果百密一疏,则后悔莫及! 典题变式已知函数f(x)=⎩⎨⎧≤>,0,3,0,log 3x x x x 则f [f(91)]的值是( )A.9B.91C.-9D.-91答案:B。
3.2.1对数第1课时对数的概念学习目标 1.了解对数的概念.2.会进行对数式与指数式的互化.3.会求简单的对数值.知识点一对数的概念思考解指数方程:3x= 3.可化为3x=123,所以x=12.那么你会解3x=2吗?★★答案★★不会,因为2难以化为以3为底的指数式,因而需要引入对数概念.梳理对数的概念一般地,如果a(a>0,a≠1)的b次幂等于N,即a b=N,那么就称b是以a为底N的对数,记作log a N=b,其中,a叫做对数的底数,N叫做真数.通常将以10为底的对数称为常用对数,以e为底的对数称为自然对数.log10N可简记为lg_N,log e N简记为ln_N.知识点二对数与指数的关系思考log a1(a>0,且a≠1)等于?★★答案★★设log a1=t,化为指数式a t=1,则不难求得t=0,即log a1=0.梳理(1)对数与指数的关系若a>0,且a≠1,则a x=N⇔log a N=x.对数恒等式:log a Na=N;log a a x=x(a>0,且a≠1).(2)对数的性质①1的对数为零;②底的对数为1;③零和负数没有对数.类型一 对数的概念例1 在N =log (5-b )(b -2)中,实数b 的取值范围是________. ★★答案★★ 2<b <5且b ≠4 解析 ∵⎩⎪⎨⎪⎧b -2>0,5-b >0,5-b ≠1,∴2<b <5且b ≠4.反思与感悟 由于对数式中的底数a 就是指数式中的底数a ,所以a 的取值范围为a >0,且a ≠1;由于在指数式中a x =N ,而a x >0,所以N >0. 跟踪训练1 求f (x )=log x 1-x1+x 的定义域.解 要使函数式有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x ≠1,1-x 1+x >0,解得0<x <1.∴f (x )=log x 1-x1+x 的定义域为(0,1).类型二 应用对数的基本性质求值 例2 求下列各式中x 的值. (1)log 2(log 5x )=0;(2)log 3(lg x )=1. 解 (1)∵log 2(log 5x )=0, ∴log 5x =20=1,∴x =51=5.(2)∵log 3(lg x )=1,∴lg x =31=3,∴x =103=1000.反思与感悟 本题利用对数的基本性质从整体入手,由外到内逐层深入来解决问题.log a N =0⇒N =1;log a N =1⇒N =a 使用频繁,应在理解的基础上牢记.跟踪训练2 若log 2(log 3x )=log 3(log 4y )=log 4(log 2z )=0,则x +y +z 的值为________. ★★答案★★ 9解析 ∵log 2(log 3x )=0,∴log 3x =1. ∴x =3.同理y =4,z =2.∴x +y +z =9. 类型三 对数式与指数式的互化 命题角度1 指数式化为对数式 例3 将下列指数式写成对数式.(1)54=625;(2)2-6=164;(3)3a =27;(4)⎝⎛⎭⎫13m =5.73. 解 (1)log 5625=4.(2)log 2164=-6.(3)log 327=a .(4)13log 5.73=m .反思与感悟 指数式化为对数式,关键是弄清指数式各部位的去向:跟踪训练3 (1)将3-2=19,⎝⎛⎭⎫126=164化为对数式.(2)解方程:⎝⎛⎭⎫13m=5.解 (1)3-2=19可化为log 319=-2;⎝⎛⎭⎫126=164可化为12log 164=6.(2)m =13log 5.命题角度2 对数式化为指数式 例4 求下列各式中x 的值.(1)log 64x =-23;(2)log x 8=6;(3)lg100=x ;(4)-lne 2=x ;(5)21)log 13+22=x .解 (1)x =2364-=233(4)-=4-2=116.(2)因为x 6=8,所以x =166()x =168=136(2)=122= 2.(3)因为10x =100=102,所以x =2. (4)由-lne 2=x ,得-x =lne 2,即e -x =e 2. 所以x =-2. (5)因为21)log -)13+22=x ,所以(2-1)x =13+22=1(2+1)2=12+1=2-1, 所以x =1.反思与感悟 要求对数的值,设对数为某一未知数,将对数式化为指数式,再利用指数幂的运算性质求解.跟踪训练4 计算:(1)log 927;(2)43log 81;(3)345log 625.解 (1)设x =log 927,则9x =27,32x =33,∴x =32.(2)设x =43log 81,则⎝⎛⎭⎫43x =81,43x=34,∴x =16.(3)令x =345log 625,则⎝⎛⎭⎫354x=625,435x =54,∴x =3.命题角度3 对数恒等式log a Na=N 的应用例5 (1)求=2中x 的值; (2)求的值(a,b ,c ∈(0,+∞)且不等于1,N >0). 解 (1)∵=33·=27x =2,∴x =227. (2)===N . 反思与感悟 应用对数恒等式时应注意 (1)底数相同.(2)当N >0时才成立,例如y =x 与y =log a xa 并非相等的函数.跟踪训练5 设5log (21)25x -=9,则x =________.★★答案★★ 2 解析 ∵5log (21)25x -=()5log (21)25x -=5log (21)2(5)x -=(2x -1)2=9.∴2x -1=±3,又∵2x -1>0,∴2x -1=3. ∴x =2.1.log b N =a (b >0,b ≠1,N >0)对应的指数式是________. ★★答案★★ b a =N2.若log a x =1,则x =________. ★★答案★★ a3.下列指数式与对数式互化不正确的一组的序号是________. ①e 0=1与ln1=0; ②138-=12与log 812=-13; ③log 39=2与129=3; ④log 77=1与71=7. ★★答案★★ ③33log 3x+log log log a b c b c Na ⋅⋅33log 3x +3log 3x log loglog a b c b c N a ⋅⋅log log log ()a b c b c Na⋅log c Nc4.已知log x 16=2,则x =________. ★★答案★★ 45.设10lg x =100,则x 的值等于________. ★★答案★★ 1001.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 a b =b ;(2)log a Na=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.课时作业一、填空题 1.有下列说法: 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. 其中正确命题的序号为________. ★★答案★★ ①③④解析 ①、③、④正确,②不正确,只有a >0,且a ≠1时,a x =N 才能化为对数式. 2.已知log 2(1-2x )=1的解x =________. ★★答案★★ -12解析 ∵log 2(1-2x )=1, ∴2=1-2x , ∴x =-12.3.3log=________.★★答案★★ 8 解析 设3log=t ,则(3)t=81,32t=34,t 2=4,t =8. 4.下列四个等式:①lg(lg10)=0;②lg(lne)=0;③若lg x =10,则x =10;④若ln x =e ,则x =e 2. 其中正确等式的序号是________.★★答案★★ ①②解析 ①lg(lg10)=lg1=0;②lg(lne)=lg1=0; ③若lg x =10,则x =1010;④若ln x =e ,则x =e e . 5.(12)-1+log 0.54的值为________.★★答案★★ 0解析 (12)-1+log 0.54=(12)-1+log 124=2-2=0.6.若log a 3=m ,log a 5=n ,则a 2m +n的值是________.★★答案★★ 45解析 由log a 3=m ,得a m =3,由log a 5=n ,得a n =5, ∴a 2m +n =(a m )2·a n =32×5=45.7.已知f (log 2x )=x ,则f (12)=________.★★答案★★2解析 令log 2x =12,则x =212=2,即f (12)=f (log 22)= 2.8.方程3log 2x=14的解是________. ★★答案★★ x =19解析 ∵3log 2x=2-2,∴log 3x =-2,∴x =3-2=19.9.已知log 7[log 3(log 2x )]=0,那么x 12-=________.★★答案★★24解析 ∵log 7[log 3(log 2x )]=0,∴log 3(log 2x )=1, ∴log 2x =3,∴23=x . ∴x12-=(23)12-=18=122=24. 10.设a =log 310,b =log 37,则3a -b =________. ★★答案★★107解析 ∵a =log 310,b =log 37,∴3a =10,3b =7,∴3a -b=3a 3b =107. 11.22log 32++32log 93-=________.★★答案★★ 13 解析22log 32++32log 33-=22×2log 32+32log 933=4×3+99=12+1=13. 二、解答题12.(1)先将下列式子改写成指数式,再求各式中x 的值. ①log 2x =-25;②log x 3=-13.(2)已知6a =8,试用a 表示下列各式. ①log 68;②log 62;③log 26.解 (1)①因为log 2x =-25,所以x =225-=582.②因为log x 3=-13,所以x 13-=3,所以x =3-3=127.(2)①log 68=a . ②由6a =8,得6a=23,即63a =2,所以log 62=a3.③由63a =2,得23a=6,所以log 26=3a.13.设M ={0,1},N ={lg a,2a ,a,11-a },是否存在a 的值,使M ∩N ={1}? 解 不存在a 的值,使M ∩N ={1}成立.若lg a =1,则a =10,此时11-a =1,从而11-a =lg a =1,与集合元素的互异性矛盾; 若2a =1,则a =0,此时lg a 无意义; 若a =1,此时lg a =0,从而M ∩N ={0,1},与条件不符;若11-a =1,则a =10,从而lg a =1,与集合元素的互异性矛盾. 所以不存在a ,使M ∩N ={1}. 三、探究与拓展14.log(n+1-n)(n+1+n)=________.★★答案★★-1解析由题意,知log(n+1-n)(n+1+n)=log(n+1-n)(n+1-n)-1=-1.15.若集合{x,xy,lg(xy)}={0,|x|,y},求log2(x2+y2)的值.解根据集合中元素的互异性可知,在第一个集合中,x≠0,第二个集合中,y≠0,∴第一个集合中的元素xy≠0,只有lg(xy)=0,可得xy=1.①然后,还有两种可能:x=y,②或xy=y.③由①②联立,解得x=y=1或x=y=-1,若x=y=1,则xy=1,违背集合中元素的互异性;若x=y=-1,则xy=|x|=1,从而两集合中的元素相同.∴x=-1,y=-1,符合集合相等的条件.因此,log2(x2+y2)=log22=1.。
第2课时 对数的运算性质1.理解对数的运算性质,能灵活准确地进行对数式的化简与计算;2.了解对数的换底公式,并能将一般对数式转化为自然对数或常用对数,从而进行简单的化简与证明.1.对数的运算法则如果a >0,且a ≠1,M >0,N >0,n ∈R ,那么: 指数的运算法则⇒对数的运算法则 ①a m ·a n =a m +n⇒log a (MN )=log a M +log a N ;②a m a n =a m ·a -n =a m -n ⇒log a MN =log a M -log a N ; ③(a m )n =a mn ⇒log a (N n)=n ·log a N.积的对数变为加,商的对数变为减,幂的乘方取对数,要把指数提到前. 【做一做1-1】计算:(1)log 26-log 23=________;(2)log 53+log 513=__________.答案:(1)1 (2)0【做一做1-2】若2lg(x -2y )=lg x +lg y ,则x y的值是__________. 解析:由等式得(x -2y )2=xy , 从而(x -y )(x -4y )=0, 因为x >2y ,所以x =4y . 答案:4 2.换底公式 (1)log a b =log log c c ba,即有log c a ·log a b =log c b (a >0,a ≠1,c >0,c ≠1,b >0); (2)log b a =1log a b,即有log a b ·log b a =1(a >0,a ≠1,b >0,b ≠1); (3)log m na b =log a nb m(a >0,a ≠1,b >0).换底公式真神奇,换成新底可任意,原底加底变分母,真数加底变分子. 【做一做2】已知lg N =a ,用a 的代数式表示: (1)log 100N =__________;(2)=__________. 答案:(1)12a (2)2a运用对数的运算性质应注意哪些问题? 剖析:对数的运算性质有三方面,它是我们对一个对数式进行运算、变形的主要依据.要掌握它们需注意如下几点:第一,要会推导,要求对每一条性质都会证明,通过推导加深对对数概念的理解和对对数运算性质的理解,掌握对数运算性质中三个公式的特征,以免乱造公式.例如:log n (M ±N )=log a M ±log a N ,log a (M ·N )=log a M ·log a N 等都是错误的.第二,要注意对数运算性质成立的条件,也就是要把握各个字母取值的范围:a >0且a ≠1,M >0,N >0.例如,lg(-2)(-3)是存在的,但lg(-2)、lg(-3)都不存在,因而得不到lg(-2)(-3)=lg(-2)+lg(-3).第三,由于对数的运算性质是三个公式,因此在应用时不仅要掌握公式的“正用”,同时还应掌握公式的“逆用”.题型一 有关对数式的混合运算 【例1】求下列各式的值:(1)log 535+122log 2-log 5150-log 514;(2)lg 52+23lg 8+lg 5·lg 20+lg 22;(3)lg 2+lg 3-lg 10lg 1.8.分析:利用对数运算性质和“lg 2+lg 5=1”解答. 解:(1)log 535+122log 2-log 5150-log 514=log 535×5014+12122log 2=log 553-1=2. (2)lg 52+23lg 8+lg 5·lg 20+lg 22=2lg 5+2lg 2+lg 5(2lg 2+lg 5)+lg 22=2lg 10+(lg 2+lg 5)2=2+1=3.(3)lg 2+lg 3-lg 10lg 1.8=12lg 2+lg 9-lg 10lg 1.8=lg 18102lg 1.8=12. 反思:对数的运算一般有两种方法:一种是将式中真数的积、幂、商、方根运用对数运算法则将它们化为对数的和、差、积、商,然后计算;另一种是将式中的和、差、积、商运用对数运算法则将它们化为真数的积、幂、商、方根,然后化简求值.另外注意利用“lg 2+lg 5=1”来解题.题型二 有关对数式的恒等证明【例2】已知4a 2+9b 2=4ab (a >0),证明lg 2a +3b 4=lg a +lg b 2.分析:运用对数运算性质对所证等式转化为lg 2a +3b4=lg ab ,因此只要利用条件证出真数相等即可.证明:由4a 2+9b 2=4ab ,得⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +3b 42=ab , 因为a >0,所以b >0,两边取以10为底的对数,得lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +3b 42=lg(ab ), 即2lg 2a +3b 4=lg(ab ),lg 2a +3b 4=12lg(ab ),所以lg 2a +3b 4=12(lg a +lg b ).因此lg 2a +3b 4=lg a +lg b2,所以原等式成立.反思:在由一般等式证明对数式时,要注意使对数有意义,这里在取对数前要说明b >0.题型三 对数换底公式的应用【例3】已知log 23=a,3b=7,则log 1256=__________(用a ,b 表示).解析:方法一:∵log 23=a ,∴2a=3.又3b =7,∴7=(2a )b =2ab.故56=8×7=23+ab.又12=3×4=2a ×4=2a +2, 从而33+22256=(2)=12ab ab a aa ++++.故log 1256=32123log 12=2ab a aba ++++. 方法二:∵log 23=a ,∴log 32=1a. 又3b=7,∴log 37=b .从而log 1256=log 356log 312=log 37+log 38log 33+log 34=log 37+3log 321+2log 32=b +3·1a 1+2·1a=ab +3a +2.方法三:∵log 23=lg 3lg 2=a ,∴lg 3=a lg 2.又3b=7,∴lg 7=b lg 3.∴lg 7=ab lg 2.从而log 1256=lg 56lg 12=3lg 2+lg 72lg 2+lg 3=3lg 2+ab lg 22lg 2+a lg 2=3+ab2+a.答案:3+ab 2+a反思:方法一是借助指数变形来解;方法二与方法三是利用换底公式来解,显得较简明.应用对数换底公式解这类题的关键是适当选取新的底数,从而把已知对数和所求对数都换成新的对数,再代入求值即可.题型四 有关对数的应用题【例4】科学研究表明,宇宙射线在大气中能够产生放射性14C.14C 的衰变极有规律,其精确性可以称为自然界的“标准时钟”,动植物在生长过程中衰变的14C ,可以通过与大气的相互作用而得到补充,所以活着的动植物每克组织中的14C 含量保持不变,死亡后的动植物,停止了与外界环境的相互作用,机体中原有的14C 按确定的规律衰减,我们已经知道其“半衰期”为5 730年.(1)设生物体死亡时,体内每克组织的14C 含量为1,试推算生物死亡t 年后体内每克组织中的14C 含量p ;(2)湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时14C 的残余量约占原始含量的76.7%,试推算马王堆汉墓的年代.解:(1)设生物体死亡1年后,体内每克组织中14C 的残留量为x .由于死亡机体中原有的14C 按确定的规律衰减,所以生物体的死亡年数t 与其体内每克组织的14C 含量p 有如下关系:由于大约经过5 730年,死亡生物体的14C 含量衰减为原来的一半,所以12=x 5 730.于是x =5 73012=1573012⎛⎫ ⎪⎝⎭. 所以生物死亡t 年后体内每克组织中的14C 含量573012t p ⎛⎫=⎪⎝⎭.(2)由573012t p ⎛⎫=⎪⎝⎭可得125730log t p =.湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时14C 的残余量约占原始含量的76.7%,即p =0.767. 所以125730log 0.767 2 193t =≈.故马王堆汉墓约是2 193年前的遗址.反思:生物体死亡后,机体中原有的14C 每年按相同的比率衰减,因此,可以根据“半衰期”得到这一比率.已知衰减比率,求若干年后机体内14C 的含量属于指数函数模型;反之,已知衰减比率和若干年后机体内14C 的含量,求衰减的年数应属于对数知识.1设lg a =1.02,则0.010.01的值为__________(用a 表示).解析:设0.010.01=x ,则lg x =lg 0.010.01=0.01lg 0.01=-0.02, ∴lg a +lg x =lg ax =-0.02+1.02=1.∴ax =10,x =10a.答案:10a2若lg 2=a ,lg 3=b ,则lg 0.18等于__________. 解析:lg 0.18=lg 18-2=2lg 3+lg 2-2=a +2b -2. 答案:a +2b -23已知=1-aa,则log 23=__________.解析:由条件得log 23=a 1-a ,所以log 23=2a 1-a.答案:2a1-a4计算:log 2748+log 212-12log 242. 解:原式=log 2⎝⎛⎭⎪⎫743×12×17×6=-12.5设x ,y ,z 为正数,且3x =4y =6z,求证:1z -1x =12y.证明:设3x =4y =6z=k ,且x ,y ,z 为正数, 所以k >1.那么x =log 3k ,y =log 4k ,z =log 6k ,所以1z -1x =1log 6k -1log 3k =log k 6-log k 3=log k 2=12log k 4=12log 4k =12y .所以1z -1x =12y.。
幂函数、指数函数和对数函数对数及其运算法则教案一、教学目标知识与技能:1. 理解幂函数、指数函数的定义和性质。
2. 掌握对数的定义和性质,了解对数函数的图像和应用。
3. 掌握对数的运算法则,并能应用于实际问题中。
过程与方法:1. 通过实例和图形,培养学生的观察和分析能力,提高学生对幂函数、指数函数和对数函数的理解。
2. 通过小组讨论和探究活动,培养学生的合作和沟通能力,提高学生对对数运算法则的掌握。
情感态度与价值观:1. 培养学生对数学的兴趣和好奇心,激发学生对幂函数、指数函数和对数函数的学习热情。
2. 培养学生的耐心和细心,提高学生在解决实际问题中的数学应用能力。
二、教学内容第一节:幂函数1. 幂函数的定义和性质2. 幂函数的图像和应用第二节:指数函数1. 指数函数的定义和性质2. 指数函数的图像和应用第三节:对数函数1. 对数的定义和性质2. 对数函数的图像和应用第四节:对数的运算法则1. 对数的加法和减法法则2. 对数的乘法和除法法则3. 对数的幂法则三、教学重点与难点重点:1. 幂函数、指数函数和对数函数的定义和性质。
2. 对数的运算法则。
难点:1. 对数函数的图像和应用。
2. 对数的幂法则的理解和应用。
四、教学方法与手段教学方法:1. 讲授法:讲解幂函数、指数函数和对数函数的定义和性质。
2. 案例分析法:分析实际问题中的应用,展示对数函数的图像。
3. 小组讨论法:分组讨论对数的运算法则,促进学生之间的交流和合作。
教学手段:1. 多媒体课件:展示幂函数、指数函数和对数函数的图像和实例。
2. 练习题:提供练习题,帮助学生巩固所学知识和技能。
1. 课堂参与度:观察学生在课堂中的积极参与和提问情况,评价学生的学习兴趣和主动性。
2. 练习题完成情况:检查学生完成练习题的正确率和解题思路,评价学生的理解和应用能力。
3. 小组讨论报告:评估学生在小组讨论中的表现和合作能力,以及对数运算法则的理解和应用。
3.2.1 对数自我小测1.如果lg2=a ,lg3=b ,则lg12lg15等于________. 2.下列结论中,正确的序号是________. ①lg2·lg3=lg5;②lg 23=lg9;③51log 2152=;④若log a M +N =b ,则M +N =a b(a >0且a ≠1);⑤若log 2M +log 3N =log 2N +log 3M ,则M =N .3.(1)已知log a 2=m ,log a 3=n (a >0且a ≠1)则a 2m -n=________;(2)若a >0,2349a =,则23log a =________; (3)若5lg x=25,则x =________.4.已知lg(log 2x )=0,7312log [log (log )]0y =,则log x y =________.5.已知log 7log 56m m a =,log n 8=b log n 56(m 、n >0且m ≠1,n ≠1),则a +b =________,17a=________.6.(1)已知11.2a=1 000,0.011 2b=1 000,则11a b-=________. (2)若2a=5b=10,则11a b+=________. 7.求下列各式的值:(1)2log 525+log 264-2 011log π1; (2)log 155·log 1545+(log 153)2;(3)375111log log log 258149⋅⋅; (4)lg 20lg0.717()2⨯;(5)2lg5lg8000lg0.06lg6⋅++-; (6)28393(log 3log 9)(log 4log 8log 2)+++.8.2010年我国国民生产总值为a 亿元,如果年平均增长8%,那么经过多少年后国民生产总值是2010年的2倍?(lg2≈0.301 0,lg3≈0.477 1,lg1.08≈0.033 4,精确到1年)参考答案1.21a bb a++- 解析:∵lg2=a ,lg3=b ,∴lg12lg3lg 4lg32lg 22.lg15lg3lg5lg31lg 21a bb a+++===++-+- 2.③⑤ 解析:由对数的运算性质知①②错;由对数恒等式知③正确;当log a (M +N )=b 时,有M +N =a b,∴④错;由log 2M +log 3N =log 2N +log 3M ,得log 2M -log 2N =log 3M -log 3N ,即23log log M M N N =,上式只有当1M N=,即M =N 时成立,∴⑤正确. 3.(1)43(2)3 (3)100 解析:(1)∵log a 2=m ,log a 3=n ,∴a m =2,a n=3. ∴()22224.33m mm nn na a aa a -==== (2)法一:∵a >0,2349a =,∴42log .93a =∴222log .33a=,即21log .33a =,∴231log 3.2log 3aa ==法二:∵a >0,22342.93a ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴22322332log log 23a ⎛⎫== ⎪⎝⎭,∴232log 23a = ∴23log 3a =(3)∵5lg x =25=52.∴lg x =2,x =102=100.4.-3 解析:∵lg(log 2x )=0,∴log 2x =1,∴x =2,又∵7312log log log 0y ⎡⎤⎛⎫=⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,∴312log log 1y ⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴12log 3y =,∴31128y ⎛⎫== ⎪⎝⎭.∴3221log log log 238x y -===-.5.1 56 解析:由换底公式得56log 7log 7log 56m m a ==.56log 8log 8log 56n n b ==,∴a +b =log 567+log 568=log 5656=1. ∵log 567=a ,∴71log 56a=. ∴7log 5617756a==. 6.(1)1 (2)1 解析:(1)法一:用指数解:由已知得111.21000a=.10.01121000b =,两式相除得:1111.2100010000.0112a b-==,∴111a b-=. 法二:用对数解.由题意,得a ×lg11.2=3,b ×lg0.011 2=3,∴()111lg11.2lg 0.011213a b -=-=. 法三:综合法解.∵11.2a=1 000,0.011 2b=1 000,∴a =log 11.21 000,b =log 0.011 21 000.∴100010001000100011.20.0112111111.2log 11.2log 0.0112log log 10001log 1000log 10000.0112a b -=-=-=== (2)法一:由2a=5b=10,得a =log 210,b =log 510, ∴251111lg 2lg5lg101log 10log 10a b +=+=+==. 法二:对已知条件的各边取常用对数,得a lg2=b lg5=1,∴1lg 2a =,1lg 5b=, ∴11lg 2lg 5lg101a b+=+==. 7.解:(1)原式=2log 552+log 226-2011×0=4+6-0=10.(2)原式=log 155(1+log 153)+(log 153)2=log 155+log 153(log 155+log 153)=log 155+log 153=log 1515=1.[或原式=(1-log 153)(1+log 153)+(log 153)2=1-(log 153)2+(log 153)2=1](3)原式111lglg lg2lg 54lg 32lg 7258149lg 3lg 7lg 5lg 3lg 7lg 5---=⋅⋅=⋅⋅=(-2)×(-4)×(-2)=-16.(4)设lg0.7lg20172x ⎛⎫=⨯ ⎪⎝⎭,则1lg lg 20lg 7lg 0.7lg 2x =⋅+⋅=(1+lg2)lg7+(lg7-1)(-lg2)=lg7+lg2=lg14.∴x =14,即lg0.7lg2017142⎛⎫⨯= ⎪⎝⎭.(5)原式=(1-lg2)(3+3lg2)+3lg 22+lg6-2-lg6=3(1-lg2)(1+lg2)+3lg 22-2=3(1-lg 22)+3lg 22-2=3-2=1.(6)原式2233323235915log 3log 32log 2log 2log 2log 3log 232322⎛⎫⎛⎫=+++=⋅= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. 8.解:设经过x 年后国民生产总值是2010年的2倍.经过1年,总产值为a (1+8%),经过2年,总产值为a (1+8%)2,……经过x 年,总产值为a (1+8%)x.由题意得a (1+8%)x=2a ,即1.08x=2.方法一:两边取常用对数,得lg1.08x=lg2,即()lg 20.30109lg1.080.0334x =≈≈年.方法二:用换底公式.∵1.08x=2,∴ ()1.08lg 2log 29lg1.08x ==≈年.答:约经过9年,国民生产总值是2010的两倍. 百尺竿头解:(1)∵18b=5,∴log 185=b ,又∵log 189=a ,∴log 182=1-log 189=1-a . ∴18181836181818log 45log 5log 9log 45log 36log 18log 2112a b a ba a+++====++--. 2)∵log a 8+log 2a =4,∴3log a 2+log 2a =4,∴222log 4log 30a a -+=, ∴(log 2a -1)(log 2a -3)=0,即log 2a =1或log 2a =3,∴a =2或a =8. ①当a =2时,f (x )=x 2+3是偶函数;当a =8时,f (x )=x 8+3也是偶函数. ∴f (x )是偶函数.②当a =2时,原式23lg 27lg 643lg36lg 2log 27log 6418lg 2lg3lg 2lg3=⋅=⨯=⨯=;当a =8时,原式83lg 27lg 643lg36lg8log 27log 646lg8lg3lg8lg3=⋅=⨯=⨯=. ③∵g (x )=2x或g (x )=8x,且2与8都大于1,∴g (x )=a x在R 上是单调增函数.。
幂函数、指数函数和对数函数·对数及其运算法则·教案一、教学目标:1. 理解幂函数、指数函数和对数函数的概念及其性质。
2. 掌握对数的定义及其运算法则。
3. 能够运用幂函数、指数函数和对数函数解决实际问题。
二、教学内容:1. 幂函数:定义、性质及应用。
2. 指数函数:定义、性质及应用。
3. 对数函数:定义、性质及应用。
4. 对数的运算法则:乘法法则、除法法则、幂法则、对数换底公式。
三、教学重点与难点:1. 重点:幂函数、指数函数和对数函数的概念及其性质,对数的运算法则。
2. 难点:对数函数的应用,对数的运算法则的推导和应用。
四、教学方法:1. 采用讲授法,讲解幂函数、指数函数、对数函数的定义、性质和对数运算法则。
2. 利用例题和练习题,让学生通过自主学习和合作交流,巩固所学知识。
3. 运用信息技术辅助教学,展示函数图像,增强学生对函数性质的理解。
五、教学过程:1. 导入:通过复习幂函数、指数函数的概念和性质,引出对数函数的概念。
2. 新课讲解:讲解对数函数的定义、性质和对数运算法则,结合实例进行解释。
3. 例题讲解:分析并解决有关对数函数的例题,让学生掌握对数函数的解题方法。
4. 练习与讨论:学生自主完成练习题,合作交流解题心得,教师进行点评和指导。
6. 课后作业:布置相关练习题,让学生巩固所学知识。
六、教学评估:1. 课堂提问:通过提问了解学生对幂函数、指数函数、对数函数概念及其性质的掌握情况。
2. 练习题完成情况:检查学生对对数函数及其运算法则的应用能力。
3. 课后作业:评估学生对课堂所学知识的巩固程度。
七、教学反思:2. 针对学生的薄弱环节,调整教学策略,提高教学效果。
3. 探索更多有效的教学方法,激发学生的学习兴趣。
八、拓展与延伸:1. 引导学生思考实际生活中的幂函数、指数函数和对数函数现象,提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。
2. 介绍对数函数在其他学科领域的应用,如物理学、生物学等,拓宽学生的知识视野。
江苏高中数学教材顺序篇一:江苏高中数学目录告诉我每个学期学什么??按课标要求,每学期两个模块,即:高一上:必修一、二高一下:必修三、四高二上:必修五、选修1-1(文)、选修2-1(理)高二下:文选修1-2,理选修2-2、2-3然后各学校根据自己的情况安排高三一轮复习,考选修三四系列的还要再多学一点,具体内容看省里的要求。
高一数学上数学1第1章集合1.1集合的含义及其表示1.2子集、全集、补集1.3交集、并集第2章函数概念与基本初等函数Ⅰ2.1函数的概念和图象函数的概念和图象函数的表示方法函数的简单性质映射的概念2.2指数函数分数指数幂指数函数2.3对数函数对数对数函数2.4幂函数2.5函数与方程二次函数与一元二次方程用二分法求方程的近似解2.6函数模型及其应用数学2第3章立体几何初步3.1空间几何体棱柱、棱锥和棱台圆柱、圆锥、圆台和球中心投影和平行投影直观图画法空间图形的展开图柱、锥、台、球的体积3.2点、线、面之间的位置关系平面的基本性质空间两条直线的位置关系直线与平面的位置关系平面与平面的位置关系第4章平面解析几何初步4.1直线与方程直线的斜率直线的方程两条直线的平行与垂直两条直线的交点平面上两点间的距离点到直线的距离4.2圆与方程圆的方程直线与圆的位置关系圆与圆的位置关系4.3空间直角坐标系空间直角坐标系空间两点间的距离高一数学下数学3第5章算法初步5.1算法的意义5.2流程图5.3基本算法语句5.4算法案例第6章统计6.1抽样方法6.2总体分布的估计6.3总体特征数的估计6.4线性回归方程第7章概率7.1随机事件及其概率7.2古典概型7.3几何概型7.4互斥事件及其发生的概率数学4第8章三角函数8.1任意角、弧度8.2任意角的三角函数8.3三角函数的图象和性质第9章平面向量9.1向量的概念及表示9.2向量的线性运算9.3向量的坐标表示9.4向量的数量积9.5向量的应用第10章三角恒等变换10.1两角和与差的三角函数10.2二倍角的三角函数10.3几个三角恒等式高二数学上数学5第11章解三角形11.1正弦定理11.2余弦定理11.3正弦定理、余弦定理的应用第12章数列12.1等差数列12.2等比数列12.3数列的进一步认识第13章不等式13.1不等关系13.2一元二次不等式13.3二元一次不等式组与简单的线性规划问题13.4基本不等式文科数学选修系列11-1(上)第1章常用逻辑用语1.1命题及其关系1.2简单的逻辑联结词1.3全称量词与存在量词第2章圆锥曲线与方程2.1圆锥曲线2.2椭圆2.3双曲线2.4抛物线2.5圆锥曲线与方程第3章导数及其应用3.1导数的概念3.2导数的运算3.3导数在研究函数中的应用3.4导数在实际生活中的应用1-2(下)第1章统计案例1.1假设检验1.2独立性检验1.3线性回归分析1.4聚类分析第2章推理与证明2.1合情推理与演绎推理2.2直接证明与间接证明2.3公理化思想第3章数系的扩充与复数的引入3.1数系的扩充3.2复数的四则运算3.3复数的几何意义第4章框图4.1流程图5.2结构图理科数学选修系列22-1(上)第1章常用逻辑用语1.1命题及其关系1.2简单的逻辑连接词1.3全称量词与存在量词第2章圆锥曲线与方程第3章空间向量与立体几何2-2(上)第1章导数及其应用第2章推理与证明第3章数系的扩充与复数的引入2-3(下)第1章计数原理第2章概率第3章统计案例篇二:高中数学苏教版教材目录(必修+选修)苏教版-----------------------------------必修1-----------------------------------第1章集合1.1集合的含义及其表示 1.2子集、全集、补集 1.3交集、并集第2章函数2.1函数的概念2.1.1函数的概念和图象2.1.2函数的表示方法 2.2函数的简单性质2.2.1函数的单调性2.2.2函数的奇偶性 2.3映射的概念第3章指数函数、对数函数和幂函数3.1指数函数3.1.1分数指数幂3.1.2指数函数 3.2对数函数3.2.1对数3.2.2对数函数 3.3幂函数3.4函数的应用3.4.1函数与方程3.4.2函数模型及其应用-----------------------------------必修2-----------------------------------第1章立体几何初步1.1空间几何体1.1.1棱柱、棱锥和棱台1.1.2圆柱、圆锥、圆台和球1.1.3中心投影和平行投影1.1.4直观图画法1.2点、线、面之间的位置关系1.2.1平面的基本性质1.2.2空间两条直线的位置关系 1.平行直线2.异面直线1.2.3直线与平面的位置关系1.直线与平面平行2.直线与平面垂直 1.2.4平面与平面的位置关系1.两平面平行2.平面垂直1.3空间几何体的表面积和体积1.3.1空间几何体的表面积1.3.2空间几何体的体积第2章平面解析几何初步2.1直线与方程2.1.1直线的斜率2.1.2直线的方程1.点斜式2.两点式3.一般式2.1.3两条直线的平行与垂直2.1.4两条直线的交点2.1.5平面上两点间的距离 2.1.6点到直线的距离2.2圆与方程2.2.1圆的方程2.2.2直线与圆的位置关系2.2.3圆与圆的位置关系 2.3空间直角坐标系2.3.1空间直角坐标系2.3.2空间两点间的距离-----------------------------------必修3-----------------------------------第1章算法初步 1.1算法的意义1.2流程图1.2.1顺序结构1.2.2选择结构1.2.3循环结构1.3基本算法语句1.3.1赋值语句1.3.2输入、输出语句1.3.3条件语句1.3.4循环语句 1.4算法案例第2章统计2.1抽样方法2.1.1简单随机抽样1.抽签法2.随机数表法2.1.2系统抽样2.1.3分层抽样2.2总体分布的估计2.2.1频率分布表2.2.2频率分布直方图与折线图2.2.3茎叶图 2.3总体特征数的估计2.3.1平均数及其估计2.3.2方差与标准差 2.4线性回归方程第3章概率3.1随机事件及其概率3.1.1随机现象3.1.2随机事件的概率3.2古典概型 3.3几何概型 3.4互斥事件-----------------------------------必修4-----------------------------------第1章三角函数1.1任意角、弧度1.1.1任意角1.1.2弧度制1.2任意角的三角函数1.2.1任意角的三角函数1.2.2同角三角函数关系1.2.3三角函数的诱导公式1.3三角函数的图象和性质1.3.1三角函数的周期性1.3.2三角函数的图象与性质1.3.3函数y=Asin(ωx+ψ)的图象1.3.4三角函数的应用第2章平面向量2.1向量的概念及表示2.2向量的线性运算2.2.1向量的加法2.2.2向量的减法2.2.3向量的数乘 2.3向量的坐标表示2.3.1平面向量基本定理2.3.2平面向量的坐标运算 2.4向量的数量积 2.5向量的应用第3章三角恒等变换 3.1两角和与差的三角函数 3.1.1两角和与差的余弦3.1.2两角和与差的正弦3.1.3两角和与差的正切 3.2二倍角的三角函数 3.3几个三角恒等式-----------------------------------必修5-----------------------------------第1章解三角形 1.1正弦定理 1.2余弦定理1.3正弦定理、余弦定理的应用第2章数列 2.1数列2.2等差数列2.2.1等差数列的概念2.2.2等差数列的通项公式2.2.3等差数列的前n项和2.3等比数列2.3.1等比数列的概念2.3.2等比数列的通项公式2.3.3等比数列的前n项和第3章不等式3.1不等关系3.2一元二次不等式3.3二元一次不等式组与简单的线性规划问题3.3.1二元一次不等式表示的平面区域3.3.2二元一次不等式组表示的平面区域 3.3.3简单的线性规划问题3.4基本不等式ab?a?b(a?0,b?0)3.4.1基本不等式的证明23.4.2基本不等式的应用-----------------------------------选修1-1-----------------------------------第1章常用逻辑用语1.1命题及其关系1.1.1四种命题1.1.2充分条件和必要条件 1.2简单的逻辑联结词1.3全称量词与存在量词1.3.1量词1.3.2含有一个量词的命题的否定第2章圆锥曲线与方程 2.1圆锥曲线2.2椭圆2.2.1椭圆的标准方程2.2.2椭圆的几何性质2.3双曲线2.3.1双曲线的标准方程2.3.2双曲线的几何性质 2.4抛物线2.4.1抛物线的标准方程2.4.2抛物线的几何性质 2.5圆锥曲线的共同性质第3章导数及其应用3.1导数的概念3.1.1平均变化率3.1.2瞬时变化率——导数3.2导数的运算3.2.1常见函数的导数3.2.2函数的和、差、积、商的导数 3.3导数在研究函数中的应用3.3.1单调性3.3.2极大值和极小值3.3.3最大值和最小值3.4导数在实际生活中的应用-----------------------------------选修1-2-----------------------------------第1章统计案例 1.1独立性检验 1.2回归分析第2章推理与证明2.1合情推理与演绎推理2.1.1合情推理2.1.2演绎推理2.1.3推理案例欣赏 2.2直接证明与间接证明2.2.1直接证明2.2.2间接证明第3章数系的扩充与复数的引入 3.1数系的扩充 3.2复数的四则运算 3.3复数的几何意义第4章框图 4.1流程图 4.2结构图-----------------------------------选修2-1-----------------------------------第1章常用逻辑用语1.1命题及其关系1.1.1四种命题1.1.2充分条件和必要条件 1.2简单的逻辑联结词1.3全称量词与存在量词1.3.1量词1.3.2含有一个量词的命题的否定第2章圆锥曲线与方程 2.1圆锥曲线2.2椭圆2.2.1椭圆的标准方程2.2.2椭圆的几何性质2.3双曲线2.3.1双曲线的标准方程2.3.2双曲线的几何性质 2.4抛物线2.4.1抛物线的标准方程2.4.2抛物线的几何性质 2.5圆锥曲线的统一定义2.6曲线与方程2.6.1曲线与方程2.6.2求曲线的方程2.6.3曲线的交点第3章空间向量与立体几何3.1空间向量及其运算3.1.1空间向量及其线性运算3.1.2共面向量定理3.1.3空间向量基本定理3.1.4空间向量的坐标表示3.1.5空间向量的数量积 3.2空间向量的应用3.2.1直线的方向向量与平面的法向量3.2.2空间线面关系的判定3.2.3空间的角的计算-----------------------------------选修2-2-----------------------------------第一章导数及其应用1.1导数的概念1.1.1平均变化率1.1.2瞬时变化率——导数1.2导数的运算1.2.1常见函数的导数1.2.2函数的和、差、积、商的导数1.2.3简单复合函数的导数1.3导数在研究函数中的应用1.3.1单调性1.3.2极大值和极小值1.3.3最大值和最小值 1.4导数在实际生活中的应用1.5定积分1.5.1曲边梯形的面积1.5.2定积分1.5.3微积分基本定理第二章推理与证明2.1合情推理与演绎推理2.1.1合情推理2.1.2演绎推理2.1.3推理案例欣赏 2.2直接证明与间接证明2.2.1直接证明2.2.2间接证明 2.3数学归纳法第三章数系的扩充与复数的引入 3.1数系的扩充 3.2复数的四则运算 3.3复数的几何意义-----------------------------------选修2-3-----------------------------------第一章计数原理 1.1两个基本原理 1.2排列 1.3组合1.4计数应用题1.5二项式定理1.5.1二项式定理1.5.2二项式系数的性质及用第二章概率2.1随机变量及其概率分布 2.2超几何分布2.3独立性2.3.1条件概率2.3.2事件的独立性 2.4二项分布2.5随机变量的均值与方差2.5.1离散型随机变量的均值2.5.2离散型随机变量的方差与标准差 2.6正态分布第三章统计案例 3.1独立性检验 3.2回归分析-----------------------------------选修4-1-----------------------------------1.1 相似三角形的进一步认识1.1.1平行线分线段成比例定理 1.1.2相似三角形 1.2 圆的进一步认识1.2.1圆周角定理 1.2.2圆的切线 1.2.3圆中比例线段1.2.4圆内接四边形 1.3 圆锥截线1.3.1球的性质 1.3.2圆柱的截线 1.3.3圆锥的截线学习总结报告-----------------------------------选修4-2-----------------------------------2.1 二阶矩阵与平面向量2.1.1矩阵的概念2.1.2二阶矩阵与平面列向量的乘法 2.2 几种常见的平面变换2.2.1恒等变换 2.2.2伸压变换 2.2.3反射变换 2.2.4旋转变换 2.2.5投影变换 2.2.6切变变换2.3 变换的复合与矩阵的乘法2.3.1矩阵乘法的概念 2.3.2矩阵乘法的简单性质2.4 逆变换与逆矩阵2.4.1逆矩阵的概念2.4.2二阶矩阵与二元一次方程组 2.5 特征值与特征向量2.6 矩阵的简单应用学习总结报告-----------------------------------选修4-4-----------------------------------4.1 直角坐标系4.1.1直角坐标系 4.1.2极坐标系4.1.3球坐标系与柱坐标系 4.2 曲线的极坐标方程4.2.1曲线的极坐标方程的意义 4.2.2常见曲线的极坐标方程4.3 平面坐标系中几种常见变换4.3.1平面直角坐标系中的平移变换 4.3.2平面直角坐标系中的伸缩变换 4.4 参数方程4.4.1参数方程的意义4.4.2参数方程与普通方程的互化 4.4.3参数方程的应用4.4.4平摆线与圆的渐开线学习总结报告-----------------------------------选修4-5-----------------------------------5.1 不等式的基本性质 5.2 含有绝对值的不等式5.2.1含有绝对值的不等式的解法 5.2.2含有绝对值的不等式的证明 5.3 不等式的证明5.3.1比较法5.3.2综合法和分析法 5.3.3反证法 5.3.4放缩法5.4 几个著名的不等式5.4.1柯西不等式 5.4.2排序不等式5.4.3算术-几何平均值不等式 5.5 运用不等式求最大(小)值5.5.1运用算术-几何平均值不等式求最大(小)值 5.5.2运用柯西不等式求最大(小)值5.6 运用数学归纳法证明不等式学习总结报告篇三:高中新课标教材版本各省详表高中课标教材本(各省市)详表1、海南高中课标教材本(04秋高一起用):2、广东高中课标教材本(04秋高一起用):3、山东高中课标教材本(04秋高一起用):4、宁夏高中课标教材本(04秋高一起用):5、江苏高中课标教材本(05秋高一起用):6、福建高中课标教材本(06秋高一起用):7、辽宁高中课标教材本(06秋高一起用):8、安徽高中课标教材本(06秋高一起用):9、浙江高中课标教材本(06秋高一起用):10、天津高中课标教材本(06秋高一起用):11、湖南高中课标教材本(07秋高一起用):12、陕西高中课标教材本(07秋高一起用):13、吉林高中课标教材本(07秋高一起用):14、黑龙江高中课标教材。
幂函数、指数函数和对数函数对数及其运算法则教案一、教学目标:1. 理解幂函数、指数函数和对数函数的定义及性质。
2. 掌握对数的定义、性质及运算法则。
3. 能够运用幂函数、指数函数和对数函数解决实际问题。
二、教学内容:1. 幂函数的定义与性质2. 指数函数的定义与性质3. 对数的定义与性质4. 对数的运算法则5. 实际问题中的应用三、教学重点与难点:1. 重点:幂函数、指数函数和对数函数的定义与性质,对数的运算法则。
2. 难点:对数函数的理解和应用,对数运算法则的推导。
四、教学方法:1. 采用讲授法,讲解幂函数、指数函数、对数函数的定义与性质。
2. 采用案例分析法,分析实际问题中的幂函数、指数函数和对数函数。
3. 采用小组讨论法,探讨对数运算法则的推导。
五、教学过程:1. 导入:通过生活中的实例,引入幂函数、指数函数和对数函数的概念。
2. 讲解:讲解幂函数、指数函数和对数函数的定义与性质。
3. 案例分析:分析实际问题中的幂函数、指数函数和对数函数。
4. 小组讨论:探讨对数运算法则的推导。
6. 练习:布置课后作业,巩固所学知识。
教学反思:在教学过程中,关注学生的学习反馈,针对学生的掌握情况,调整教学节奏和难度。
注重引导学生思考,激发学生的学习兴趣。
加强实际问题中的应用,提高学生的解决问题的能力。
对数函数的理解和应用是教学难点,可通过举例、小组讨论等方式,帮助学生理解和掌握。
六、教学评价:1. 课后作业:布置相关的习题,巩固学生对幂函数、指数函数、对数函数的理解和应用。
2. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况,了解学生的学习状态。
3. 小组讨论:评估学生在小组讨论中的表现,包括思考问题的深度和广度,以及团队合作能力。
七、教学资源:1. 教材:提供相关的教材或教学参考书,以便学生可以在家中复习和学习。
2. 课件:制作详细的课件,辅助学生理解和记忆幂函数、指数函数、对数函数的概念和性质。
3. 实际问题案例:收集一些实际问题,用于课堂分析和讨论,帮助学生理解函数的应用。
幂函数、指数函数和对数函数及其运算法则教案章节一:幂函数的概念与性质1. 引入幂函数的定义:一般形式为f(x) = x^a,其中a为常数,x 为自变量。
2. 讲解幂函数的性质:a) 当a为正整数时,函数在定义域内单调递增;b) 当a为负整数时,函数在定义域内单调递减;c) 当a为分数时,函数的单调性取决于分子和分母的大小关系;d) 当a为实数时,函数的定义域为全体实数。
章节二:指数函数的概念与性质1. 引入指数函数的定义:一般形式为f(x) = a^x,其中a为底数,x 为指数。
2. 讲解指数函数的性质:a) 当a > 1时,函数在定义域内单调递增;b) 当0 < a < 1时,函数在定义域内单调递减;c) 当a = 1时,函数为常值函数;d) 当a = 0时,函数无定义。
章节三:对数函数的概念与性质1. 引入对数函数的定义:一般形式为f(x) = log_a(x),其中a为底数,x为真数。
2. 讲解对数函数的性质:a) 当a > 1时,函数在定义域内单调递增;b) 当0 < a < 1时,函数在定义域内单调递减;c) 当a = 1时,函数无定义;d) 当a = e(自然底数)时,函数为自然对数函数,其在定义域内单调递增。
章节四:对数运算法则1. 讲解对数的换底公式:log_a(b) = log_c(b) / log_c(a),其中a、b、c为任意正数,且a、c不为1。
2. 讲解对数的乘法法则:log_a(mn) = log_a(m) + log_a(n)。
3. 讲解对数的除法法则:log_a(m/n) = log_a(m) log_a(n)。
4. 讲解对数的幂法法则:log_a(m^n) = n log_a(m)。
章节五:指数函数与对数函数的关系1. 讲解指数函数与对数函数的反函数关系:如果y = f(x) = a^x,x = log_a(y),即指数函数与对数函数互为反函数。
第2课时 对数的运算性质及换底公式1.了解对数的换底公式.2.理解对数的运算性质.3.掌握用对数的运算性质进行化简与证明.[学生用书P49]1.如果a >0,且a ≠1,M >0,N >0,那么 (1)log a (MN )=log a M +log a N ; (2)log a M N=log a M -log a N ; (3)log a M n=n log a M (n ∈R ). 2.换底公式一般地,称log a N =log c Nlog c a(a >0且a ≠1,c >0且c ≠1,N >0)为对数的换底公式.1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)两个正数的积、商的对数可以化为这两个正数的对数的和、差.( ) (2)log a (xy )=log a x ·log a y .( ) (3)log 2(-5)2=2log 2(-5).( ) (4)由换底公式可得log a b =log (-2)blog (-2)a.( )答案:(1)√ (2)× (3)× (4)×2.已知a >0且a ≠1,则log a 2+log a 12=( )A .0B .12 C .1 D .2答案:A3.(1)lg 10=________;(2)已知ln a =0.2,则ln ea=________.答案:(1)12(2)0.84.log 29log 23=________. 答案:2对数的运算性质及应用[学生用书P49]计算下列各式:(1)12lg 3249-43lg 8+lg 245; (2)2lg 2+lg 31+12lg 0.36+13lg 8;(3)lg 25+23lg 8+lg 5lg 20+(lg 2)2.【解】 (1)原式=12(5lg 2-2lg 7)-43×32lg 2+12(2lg 7+lg 5)=52lg 2-lg 7-2lg 2+lg 7+12lg 5 =12lg 2+12lg 5=12(lg 2+lg 5)=12lg 10=12. (2)2lg 2+lg 31+12lg 0.36+13lg 8=lg 4+lg 31+lg 0.6+lg 2=lg 12lg (10×0.6×2)=lg 12lg 12=1.(3)原式=2lg 5+2lg 2+(1-lg 2)(1+lg 2)+(lg 2)2=2(lg 5+lg 2)+1-(lg 2)2+(lg 2)2=2+1=3.(1)对于同底的对数的化简,常用的方法是:①“收”,将同底的两对数的和(差)收成积(商)的对数(逆用运算性质); ②“拆”,将积(商)的对数拆成对数的和(差)(正用运算性质).(2)对数式的化简,求值一般是正用或逆用公式.要养成正用、逆用、变形应用公式的习惯,lg 2+lg 5=1在计算对数值时会经常用到,同时注意各部分变形要化到最简形式.1.计算下列各式:(1)12lg 25+lg 2+lg 10+lg(0.01)-1;(2)2log 32-log 3329+log 38-3log 55.解:(1)法一:原式=lg[2512×2×1012×(10-2)-1] =lg (5×2×1012×102) =lg 1072=72.法二:原式=12lg 52+lg 2+12lg 10-lg 10-2=(lg 5+lg 2)+12-(-2)=lg 10+12+2=1+12+2=72.(2)法一:原式=log 322+log 3(32×2-5)+log 323-3 =log 3(22×32×2-5×23)-3 =log 332-3 =2-3=-1.法二:原式=2log 32-()5log 32-2+3log 32-3 =2-3=-1.换底公式的应用[学生用书P50](1)计算:(log 2125+log 425+log 85)·(log 52+log 254+log 1258); (2)已知log 189=a ,18b=5,求log 3645(用a ,b 表示). 【解】 (1)法一: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. 法二:原式 =⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 125lg 2+lg 25lg 4+lg 5lg 8⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 2lg 5+lg 4lg 25+lg 8lg 125=⎝⎛⎭⎪⎫3lg 5lg 2+2lg 52lg 2+lg 53lg 2⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 2lg 5+2lg 22lg 5+3lg 23lg 5=⎝⎛⎭⎪⎫13lg 53lg 2⎝ ⎛⎭⎪⎫3lg 2lg 5=13.(2)法一:因为18b=5,所以log 185=b , 又log 189=a ,于是log 3645=log 1845log 1836=log 18(9×5)log 18(18×2)=log 189+log 1851+log 182=a +b 1+log 18189=a +b 2-a.法二:因为log 189=a ,18b=5,所以lg 9=a lg 18, lg 5=b lg 18,所以log 3645=lg 45lg 36=lg (9×5)lg 1829=lg 9+lg 52lg 18-lg 9=a lg 18+b lg 182lg 18-a lg 18=a +b2-a.法三:因为log 189=a ,所以18a=9. 又因为18b=5,所以45=5×9=18b·18a=18a +b.令log 3645=x ,则36x=45=18a +b,即36x=⎝ ⎛⎭⎪⎫183·183x=18a +b.所以⎝ ⎛⎭⎪⎫1829x=18a +b,所以x log 181829=a +b ,所以x =a +b log 18182-log 189=a +b 2-a ,即log 3645=a +b2-a.(1)具有换底功能的另两个结论:①log a c ·log c a =1,②log an b n=log a b .(a >0且a ≠1,b >0,c >0且c ≠1)(2)求条件对数式的值,可从条件入手,从条件中分化出要求的对数式,进行求值;也可以从结论入手,转化成能使用条件的形式;还可同时化简条件和结论,直至找到它们之间的联系.(3)本题主要考查已知一些指数值或对数值,利用这些条件来表示所要求的式子,解决该类问题必须熟练掌握所学性质和法则,并学会运用整体思想.2.(1)计算:(log 43+log 83)log 32=________.(2)计算:log22+log 279=________.解析:(1)原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫1log 34+1log 38log 32=⎝⎛⎭⎪⎫12log 32+13log 32log 32=12+13=56.(2)原式=log 22log 2212+log 332log 333=112+23=2+23=83.答案:(1)56 (2)83对数的综合应用[学生用书P50]若a ,b 是方程2(lg x )2-lg x 4+1=0的两个实根,求lg(ab )·(log a b +log b a )的值. 【解】 原方程可化为2(lg x )2-4lg x +1=0, 设t =lg x ,则原方程可化为2t 2-4t +1=0.所以t 1+t 2=2,t 1t 2=12.由已知a ,b 是原方程的两个根,则t 1=lg a ,t 2=lg b ,即lg a +lg b =2,lg a ·lg b =12,所以lg(ab )·(log a b +log b a ) =(lg a +lg b )⎝⎛⎭⎪⎫lg b lg a +lg a lg b=(lg a +lg b )[(lg b )2+(lg a )2]lg a lg b=(lg a +lg b )·(lg b +lg a )2-2lg a lg blg a lg b=2×22-2×1212=12.即lg(ab )·(log a b +log b a )=12.应用对数的运算性质解对数方程的三种方法(1)定义法:解形如b =log a f (x )(a >0,a ≠1)的方程时,常借助对数函数的定义等价转化为f (x )=a b 求解.(2)转化法:形如log a f (x )=log a g (x )(a >0,a ≠1)的方程,等价转化为f (x )=g (x ),且⎩⎪⎨⎪⎧f (x )>0,g (x )>0求解. (3)换元法:适用于f (log a x )=0(a >0,a ≠1)形式的方程的求解问题,这类方程一般可通过设中间变量的方法(换元法)来解.3.(1)方程log 4(3x -1)=log 4(x -1)+log 4(x +3)的解为________.(2)已知lg(x +2y )+lg(x -y )=lg 2+lg x +lg y ,求x y的值. 解:(1)原方程可化为3x -1=(x -1)(x +3), 即x 2-x -2=0, 解得x =2或x =-1,而x =-1使真数3x -1和x -1小于0, 故方程的解是x =2.故填x =2. (2)由已知条件得⎩⎪⎨⎪⎧x +2y >0,x -y >0,x >0,y >0,(x +2y )(x -y )=2xy ,即⎩⎪⎨⎪⎧x >y ,y >0,(x +2y )(x -y )=2xy ,整理得⎩⎪⎨⎪⎧x >y ,y >0,(x -2y )(x +y )=0,所以x -2y =0,所以xy=2.1.对对数的运算性质的理解(1)利用对数的运算性质可以把求正数的乘、除、乘方的对数的运算转化为这些正数的对数的加、减、乘运算,反之亦然.但两个正数的和或差的对数没有运算性质.(2)对于每一条运算性质,都要注意只有当式子中所有的对数都有意义时,等式才成立. (3)能用语言准确叙述对数的运算性质log a (M ·N )=log a M +log a N →积的对数等于对数的和. log a M N=log a M -log a N →商的对数等于对数的差.log a M n=n log a M (n ∈R )→真数的n 次幂的对数等于对数的n 倍. 2.关于换底公式的两点说明(1)换底公式成立的条件是公式中的每一个对数式都有意义.(2)利用换底公式,可以“随意”地改变对数的底,应注意选择适当的底数,一般转化为常用对数或自然对数,化简和证明中常常用到换底公式.已知lg a +lg b =2lg(a -2b ),求log 2a b的值. [解] 因为lg a +lg b =2lg(a -2b ), 所以lg ab =lg(a -2b )2,ab =(a -2b )2,a 2-5ab +4b 2=0,即(a -b )(a -4b )=0, 所以a =b 或a =4b . 又因为a -2b >0,所以a =4b ,log 2a b=log 24=2.(1)错因:易忽视真数大于0的限制,导致出现增解. (2)防范:将对数化简、变形,不能忘记真数大于0的限制.1.化简12log 612-2log 62的结果为( )A .6 2B .12 2C .log 6 3D .12 解析:选C.原式=log 612-log 62=log 6122=log 6 3. 2.已知a =log 32,那么log 38-2log 36用a 表示是( ) A .a -2 B .5a -2 C .3a -(1+a )2D .3a -a 2解析:选A.log 38-2log 36=3log 32-2(log 32+1)=log 32-2=a -2. 3.(1)log 52·log 79log 513·log 734=________.(2)log 2()3+5- 3-5=________.解析:(1)原式=log 132·log 349=12lg 2-lg 3·2lg 323lg 2=-32.(2)原式=12log 2(3+5- 3-5)2=12log 2[](3+5)+(3-5)-2(3+5)(3-5) =12log 2(6-4) =12log 22=12. 答案:(1)-32 (2)124.用lg x ,lg y ,lg z 表示下列各式:(1)lg(xyz ); (2)lg xy 2z ;(3)lg xy 3z; (4)lg x y 2z .解:(1)lg(xyz )=lg x +lg y +lg z ;(2)lg xy 2z =lg(xy 2)-lg z =lg x +2lg y -lg z ;(3)lg xy 3z=lg(xy 3)-lg z=lg x +3lg y -12lg z ;(4)lgx y 2z=lg x -lg(y 2z ) =12lg x -2lg y -lg z . [学生用书P111(单独成册)])[A 基础达标]1.lg 8+3lg 5的值为( ) A .-3 B .-1 C .1D .3解析:选D.lg 8+3lg 5=lg 8+lg125=lg1 000=3. 2.设log 34·log 48·log 8m =log 416,则m 的值为( ) A.12B .9C .18D .27解析:选B.由题意得lg 4lg 3·lg 8lg 4·lg mlg 8=log 416=log 442=2, 所以lg m lg 3=2,即lg m =2lg 3=lg 9. 所以m =9,选B.3.若lg x =m ,lg y =n ,则lg x -lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 102的值为( ) A.12m -2n -2 B .12m -2n -1 C.12m -2n +1 D .12m -2n +2 解析:选D.因为lg x =m ,lg y =n ,所以lg x -lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 102=12lg x -2lg y +2=12m -2n +2.故选D.4.设lg 2=a ,lg 3=b ,则log 512等于( ) A.2a +b1+a B .a +2b1+a C.2a +b 1-aD .a +2b1-a解析:选C.log 512=lg 12lg 5=lg (22×3)lg (10÷2)=lg 22+lg 3lg 10-lg 2=2lg 2+lg 31-lg 2=2a +b1-a .故选C.5.已知2x=3,log 483=y ,则x +2y 等于( )A .3B .8C .4D .log 48解析:选A.因为2x=3,所以x =log 23. 又log 483=y ,所以x +2y =log 23+2log 483=log 23+2(log 48-log 43)=log 23+2⎝ ⎛⎭⎪⎫32log 22-12log 23 =log 23+3-log 23=3.故选A.6.已知m >0,且10x=lg(10m )+lg 1m,则x =________.解析:lg(10m )+lg 1m =lg 10+lg m +lg 1m=1,所以10x =1=100.所以x =0. 答案:07.方程log 3(x 2-10)=1+log 3x 的解是________.解析:原方程可化为log 3(x 2-10)=log 3(3x ),所以x 2-10=3x ,解得x =-2,或x =5.经检验知x =5.答案:x =58.已知2m =3n=36,则1m +1n=________.解析:m =log 236,n =log 336,所以1m =log 362,1n =log 363,所以1m +1n =log 366=12.答案:129.计算下列各式:(1)lg 8+log 39+lg 125+log 319;(2)[log 2(log 216)](2log 36-log 34);(3)⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 4-lg 60lg 3+lg 53-45×2-11. 解:(1)原式=lg 8+lg 125+log 39+log 319=lg(8×125)+log 3⎝ ⎛⎭⎪⎫9×19=lg 1 000+log 31=3+0=3. (2)原式=(log 24)(log 336-log 34)=2log 3364=2log 39=4.(3)原式=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫lg 460lg 153-210×2-11=⎝ ⎛⎭⎪⎫-lg 15lg 153-2-1 =-1-12=-32.10.解下列关于x 的方程: (1)lg x -1=lg(x -1);(2)log 4(3-x )+log 0.25(3+x )=log 4(1-x )+log 0.25(2x +1).解:(1)原方程等价于⎩⎨⎧x -1=x -1,x -1>0.解之得x =2. 经检验x =2是原方程的解,所以原方程的解为x =2.(2)原方程可化为log 4(3-x )-log 4(3+x )=log 4(1-x )-log 4(2x +1).即log 43-x 3+x=log 41-x 2x +1. 整理得3-x x +3=1-x 2x +1,解之得x =7或x =0. 当x =7时,3-x <0,不满足真数大于0的条件,故舍去.x =0满足,所以原方程的解为x =0.[B 能力提升]1.若log 513·log 36·log 6x =2,则x 等于________. 解析:由换底公式,得-lg 3lg 5·lg 6lg 3·lg x lg 6=2, lg x =-2lg 5,x =5-2=125. 答案:1252.计算log 8(log 242)的值为________.解析:log 8(log 242)=log 814=-2log 82=-23. 答案:-233.若log a b +3log b a =132,则用a 表示b 的式子是________. 解析:原式可化为1log b a +3log b a =132, 整理得3(log b a )2+1-132log b a =0, 即6(log b a )2-13log b a +2=0;解得log b a =2或log b a =16, 所以b 2=a 或b 16=a , 即b =a 或b =a 6.答案: b =a 或b =a 64.(选做题)已知地震的震级R 与地震释放的能量E 的关系为R =23(lg E -11.4).若A 地地震级别为9.0级,B 地地震级别为8.0级,求A 地地震释放的能量是B 地地震释放的能量的多少倍.解:由R =23(lg E -11.4), 得32R +11.4=lg E , 故E =10(32R +11.4).设A 地和B 地地震释放的能量分别为E 1,E 2,则E 1E 2=10(32×9.0+11.4)10(32×8.0+11.4)=1010, 即A 地地震释放的能量是B 地地震释放的能量的1010倍.。
第1课时对数函数的概念、图象及性质1.了解对数函数的概念.2.会画对数函数的图象,记住对数函数的性质.3.掌握对数函数图象和性质的应用.[学生用书P52]1.对数函数的概念一般地,函数y=log a x(a>0,a≠1)叫做对数函数,对数函数的定义域是(0,+∞),值域为(-∞,+∞).2.对数函数的图象与性质定义y=log a x(a>0且a≠1)底数a>10<a<1图象定义域{x|x>0}值域R单调性增函数减函数共点性图象过点(1,0),即log a1=0函数值x∈(0,1)时,y∈(-∞,0);x∈[1,+∞)时,y∈[0,+∞)x∈(0,1)时,y∈(0,+∞);x∈[1,+∞)时,y∈(-∞,0]对称性函数y=log a x与y=log1ax的图象关于x轴对称趋势a值越大图象越靠近x,y轴a值越小图象越靠近x,y轴x趋于零,y趋于-∞;x趋于+∞,y趋于+∞x趋于零,y趋于+∞;x趋于+∞,y趋于-∞3.y=a x称为y=log a x的反函数,反之,y=log a x也称为y=a x的反函数,一般地,如果函数y =f(x)存在反函数,那么它的反函数记作y=f-1(x).1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)y=log2x2与y=log x3都不是对数函数.( )(2)对数函数的图象一定在y轴右侧.( )(3)当0<a <1时,若x >1,则y =log a x 的函数值都大于零.( ) (4)函数y =log 2x 与y =x 2互为反函数.( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× 2.函数y =log 4.3x 的值域是________. 答案:R3.函数y =(a 2-4a +4)log a x 是对数函数,则a =________. 答案:34.函数f (x )=log 5(1-x )的定义域是________. 答案:{x |x <1}与对数函数有关的定义域问题[学生用书P52]求下列函数的定义域: (1)y =lg(x +1)+3x21-x; (2)y =log (2x -1)3x -2. 【解】 (1)要使函数有意义, 需⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,1-x >0,即⎩⎪⎨⎪⎧x >-1,x <1.所以-1<x <1.所以函数的定义域为(-1,1). (2)由⎩⎪⎨⎪⎧2x -1>0,2x -1≠1,3x -2>0,解得x >23,且x ≠1,所以函数的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1∪(1,+∞).若将例题(2)函数改为“y =log3x -2(2x -1)”,则其定义域应为________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧2x -1>0,3x -2>0,3x -2≠1,解得x >23,且x ≠1,所以函数的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1∪(1,+∞).答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1∪(1,+∞)(1)求与对数函数有关的函数定义域时应遵循的原则①分母不能为0;②根指数为偶数时,被开方数非负; ③对数的真数大于0,底数大于0且不为1. (2)求函数定义域的步骤①列出使函数有意义的不等式(组); ②化简并解出自变量的取值范围; ③确定函数的定义域.1.求下列函数的定义域:(1)y =1lg (x +1)-3;(2)y =log a (4x -3)(a >0,且a ≠1).解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧lg (x +1)-3≠0,x +1>0得⎩⎪⎨⎪⎧x +1≠103,x >-1, 所以x >-1,且x ≠999,所以函数的定义域为{x |x >-1,且x ≠999}. (2)log a (4x -3)≥0⇒log a (4x -3)≥log a 1. 当a >1时, 有4x -3≥1,x ≥1 . 当0<a <1时,有0<4x -3≤1,解得34<x ≤1.综上所述,当a >1时,函数的定义域为[1,+∞),当0<a <1时,函数的定义域为⎝ ⎛⎦⎥⎤34,1. 对数函数的图象和性质[学生用书P53](1)如图所示的曲线是对数函数y =log a x 的图象,已知a 的取值可为35,110,3,43,则相应曲线C 1,C 2,C 3,C 4的底数a 的值依次为________.(2)若函数y =log a (x +b )+c (a >0,a ≠1)的图象恒过定点(3,2),则实数b ,c 的值分别为________,________.【解析】 (1)由底数对对数函数图象的影响,可知C 4的底数<C 3的底数<C 2的底数<C 1的底数.故相应的曲线C 1,C 2,C 3,C 4的底数依次是3,43,35,110.(2)因为函数的图象恒过定点(3,2), 所以将(3,2)代入y =log a (x +b )+c , 得2=log a (3+b )+c .又当a >0,a ≠1时,log a 1=0恒成立, 所以log a (3+b )=0,所以b =-2,c =2. 【答案】 (1)3,43,35,110(2)-2 2(1)对数函数的性质可以结合图象去理解记忆.(2)对数函数图象的画法有两种:一是描点法;二是通过图象变换画出.2.已知a >0,且a ≠1,则函数y =a x与y =log a (-x )的图象可能是( )解析:选B.法一:若0<a <1,则函数y =a x的图象下降且过点(0,1),而函数y =log a (-x )的图象上升且过点(-1,0),以上图象均不符合.若a >1,则函数y =a x的图象上升且过点(0,1),而函数y =log a (-x )的图象下降且过点(-1,0),只有B 中图象符合.法二:首先指数函数y =a x的图象只可能在x 轴上方,函数y =log a (-x )的图象只可能在y 轴左方,从而排除A ,C ;再看单调性,y =a x与y =log a (-x )的单调性正好相反,排除D.只有B 中图象符合.法三:如果注意到y =log a (-x )的图象关于y 轴的对称图象为y =log a x ,又y =log a x 与y =a x互为反函数(图象关于直线y =x 对称),则可直接确定选B.利用对数函数的单调性比较大小[学生用书P53]比较下面各组数中两个值的大小. (1)log 33.4,log 38.5; (2)log 0.21.8,log 0.22.7;(3)log a 5.1,log a 5.9(a >0且a ≠1). 【解】 (1)考察对数函数y =log 3x ,因为它的底数3>1,所以它在(0,+∞)上是增函数, 于是log 33.4<log 38.5.(2)考察对数函数y =log 0.2x ,因为它的底数0.2<1,所以它在(0,+∞)上是减函数,于是log 0.21.8>log 0.22.7.(3)对数函数的增减性决定于对数的底数是大于1还是小于1,而已知条件并未明确指出底数a 与1哪个大,因此要对底数a 进行讨论:当a >1时,函数y =log a x 在(0,+∞)上是增函数, 于是log a 5.1<log a 5.9;当0<a <1时,函数y =log a x 在(0,+∞)上是减函数, 于是log a 5.1>log a 5.9.(1)如果同底,可直接利用单调性求解.如果底数为字母,则要分类讨论. (2)如果不同底,一种方法是化为同底对数,另一种方法是寻找中间变量.(3)如果不同底同真数,可利用图象的高低与底数的大小的关系解决或利用换底公式化为同底,再进行比较.(4)若底数、真数都不相同,则常借助中间量1,0,-1等进行比较.3.比较下列各组数的大小:(1)log 0.20.4,log 0.20.3,log 0.23; (2)log 123,log 133,log 143;(3)log 23,log 45,log 76.解:(1)因为函数y =log 0.2x 是区间(0,+∞)上的单调减函数,且0.3<0.4<3, 所以log 0.20.3>log 0.20.4>log 0.23.(2)因为函数f (x )=log 3x 在(0,+∞)上是增函数, 又0<14<13<12<1,所以log 314<log 313<log 312<0,即1log 143<1log 133<1log 123<0, 所以log 123<log 133<log 143. (3)log 23=log 49>log 45>1, 而log 76<log 77=1, 故log 76<log 45<log 23.1.关于对数函数概念的两点说明(1)对数函数的概念与指数函数类似,都是形式化定义,如y =2log 2x ,y =log 2x3都不是对数函数,可称其为对数型函数.(2)由指数式与对数式的关系知:对数函数的自变量x 恰好是指数函数的函数值y ,所以对数函数的定义域是(0,+∞).2.a 对对数函数的图象的影响(1)底数a 与1的大小关系决定了对数函数图象的“升降”:当a >1时,对数函数的图象“上升”;当0<a <1时,对数函数的图象“下降”.(2)底数的大小决定了图象对应位置的高低:不论是a >1还是0<a <1,在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大.函数f (x )=1log 2x -1的定义域为________.[解析] 要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x >0,log 2x -1>0,解得x >2.[答案] (2,+∞)(1)解答本题只注意被开方数大于零,而忽视真数大于零.(2)在求对数型函数的定义域时,要考虑到真数大于0,底数大于0,且不等于1.若底数和真数中都含有变量,或式子中含有分式、根式等,在解答问题时需要保证各个方面都有意义.1.下列函数表达式中,是对数函数的有( ) ①y =log x 2;②y =log a x (a ∈R );③y =log 8x ; ④y =ln x ;⑤y =log x (x +2). A .1个 B .2个 C .3个D .4个解析:选B.形如y =log a x (a >0且a ≠1)的函数即为对数函数,符合此形式的函数表达式有③、④,其他的均不符合.2.函数y =lg (x +1)x -1的定义域是( )A .(-1,+∞)B .[-1,+∞)C .(-1,1)∪(1,+∞)D .[-1,1)∪(1,+∞)解析:选C.要使函数式有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,x -1≠0,解得x >-1,且x ≠1,故函数的定义域为(-1,1)∪(1,+∞),故选C.3.函数y =2x的反函数为________.解析:由对数函数y =log a x (a >0,a ≠1)和y =a x (a >0,a ≠1)互为反函数知y =2x的反函数为y =log 2x .答案:y =log 2x4.若函数y =log a (x +a )(a >0且a ≠1)的图象过点(-1,0). (1)求a 的值; (2)求函数的定义域.解:(1)将(-1,0)代入y =log a (x +a )(a >0且a ≠1)中,有0=log a (-1+a ), 则-1+a =1,所以a =2.(2)由(1)知y =log 2(x +2),x +2>0,解得x >-2, 所以函数的定义域为{x |x >-2}.[学生用书P112(单独成册)])[A 基础达标]1.若f (x )=log a x +(a 2-4a -5)是对数函数,则a =( ) A .-1 B .5 C .-1或5D .1解析:选B.由对数函数的定义可知,⎩⎪⎨⎪⎧a 2-4a -5=0,a >0,a ≠1,解得a =5.2.已知a =log 0.60.5,b =ln 0.5,c =0.60.5,则( ) A .a >b >c B .a >c >b C .c >a >bD .c >b >a解析:选B.a =log 0.60.5>log 0.60.6=1,b =ln 0.5<0,0<c =0.60.5<0.60=1,故a >c >b .3.函数y =lg(x -1)+lg(x -2)的定义域为M ,函数y =lg(x 2-3x +2)的定义域为N ,则( ) A .MN B .N MC .M =ND .M ∩N =∅解析:选A.y =lg(x 2-3x +2) =lg[(x -1)(x -2)], 所以⎩⎪⎨⎪⎧x -1>0x -2>0或⎩⎪⎨⎪⎧x -1<0x -2<0,即x >2或x <1.所以N ={x |x >2或x <1}. 又M ={x |x >2}. 所以MN .4.已知函数f (x )=log a (x -m )的图象过点(4,0)和(7,1),则f (x )在定义域上是( ) A .增函数 B .减函数 C .奇函数D .偶函数解析:选A.将点(4,0)和(7,1)代入函数解析式,有⎩⎪⎨⎪⎧0=log a (4-m ),1=log a (7-m ).解得a =4和m =3,则有f (x )=log 4(x -3).由于定义域是{x |x >3},则函数不具有奇偶性.很明显函数f (x )在定义域上是增函数.5.若函数y =f (x )是函数y =a x(a >0,且a ≠1)的反函数,且f (2)=1,则f (x )=( ) A .log 2x B .12x C .log 12xD .2x -2解析:选A.函数y =a x(a >0,且a ≠1)的反函数是f (x )=log a x ,又f (2)=1,即log a 2=1,所以a =2.故f (x )=log 2x .6.下列四个数:0.2-0.1,log 1.20.3,log 0.20.3,log 0.20.5,由小到大的顺序为________.解析:因为0.2-0.1>1,log 1.20.3<0,0<log 0.20.5<log 0.20.3<log 0.20.2=1, 所以log 1.20.3<log 0.20.5<log 0.20.3<0.2-0.1. 答案:log 1.20.3<log 0.20.5<log 0.20.3<0.2-0.17.已知函数y =log a (x +3)-89(a >0,a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 也在函数f (x )=3x+b的图象上,则b =________.解析:当x +3=1,即x =-2时, 对任意的a >0,且a ≠1都有y =log a 1-89=0-89=-89,所以函数y =log a (x +3)-89的图象恒过定点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-89,若点A 也在函数f (x )=3x+b 的图象上, 则-89=3-2+b ,所以b =-1.答案:-18.已知log a 3>log b 3>0,则a ,b 的大小关系是________. 解析:因为log a 3>log b 3>0,所以a >1,b >1. 由换底公式有1log 3a >1log 3b >0,所以log 3b >log 3a >0. 所以b >a . 答案:b >a9.求下列函数的定义域:①y =log 3(3x );②y =log 34x -5; ③y =1log 12x ;④y = log 2(2x +6).解:①由3x >0,得x >0,所以函数y =log 3(3x )的定义域为(0,+∞). ②由4x -5>0,得x >54,所以函数y =log 34x -5的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫54,+∞. ③由x >0及log 12x ≠0得x >0且x ≠1,所以函数y =1log 12x的定义域为(0,1)∪(1,+∞).④log 2(2x +6)≥0,得2x +6≥1,即x ≥-52,所以函数y =log 2(2x +6)的定义域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-52,+∞.10.解不等式:log a (2x -5)>log a (x -1). 解:当a >1时,原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧2x -5>0,x -1>0,2x -5>x -1.解得x >4.所以原不等式的解集为{x |x >4}. 当0<a <1时,原不等式等价于 ⎩⎪⎨⎪⎧2x -5>0,x -1>0,2x -5<x -1,解得52<x <4. 综上,当a >1时,不等式的解集为{x |x >4};当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪52<x <4.[B 能力提升]1.已知函数f (x )=lg|x |,设a =f (-3),b =f (2),则a 与b 的大小关系是________. 解析:f (x )=lg|x |定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),是偶函数,且f (x )在(0,+∞)上为增函数.a =f (-3)=f (3),b =f (2),因为f (3)>f (2),所以a >b .答案:a >b2.已知f (x )=|lg x |,若1c>a >b >1,则f (a ),f (b ),f (c )的大小关系是________.解析:先作出函数y =lg x 的图象,再将图象在x 轴下方的部分沿x 轴翻折到上方,这样,我们便得到了y =|lg x |的图象,如图.由图可知,f (x )=|lg x |在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,于是f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1c>f (a )>f (b ),而f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1c =⎪⎪⎪⎪⎪⎪lg 1c =|-lg c |=|lg c |=f (c ).所以f (c )>f (a )>f (b ).答案:f (c )>f (a )>f (b )3.已知函数f (x )=log (2a -1)(2x +1)在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞上满足f (x )>0,试求实数a 的取值范围. 解:当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞时,2x +1>4>1.因为log(2a -1)(2x +1)>0=log (2a -1)1,所以2a -1>1,即2a >2,解得a >1.即实数a 的取值范围是(1,+∞).4.(选做题)已知函数f (x )=log 21+x 1-x. (1)求证:f (x 1)+f (x 2)=f ⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 21+x 1x 2; (2)若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 1+ab =1,f (-b )=12,求f (a )的值. 解:(1)证明:左边=log 21+x 11-x 1+log 21+x 21-x 2=log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x 11-x 1·1+x 21-x 2 =log 21+x 1+x 2+x 1x 21-x 1-x 2+x 1x 2. 右边=log 21+x 1+x 21+x 1x 21-x 1+x 21+x 1x 2=log 21+x 1+x 2+x 1x 21+x 1x 2-x 1-x 2. 所以左边=右边.(2)因为f (-b )=log 21-b 1+b =-log 21+b 1-b =12, 所以f (b )=log 21+b 1-b =-12, 利用(1)可知:f (a )+f (b )=f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 1+ab , 所以f (a )-12=1, 解得f (a )=32.。
3.2.2 对数函数自主广场我夯基 我达标1.如下图,当a >1时,在同一坐标系中,函数y=a -x 与y=log a x 的图象是( )思路解析:首先把y=a -x 化为y=(a 1)x , ∵a >1,∴0<a 1<1.因此y=(a1)x ,即y=a -x 的图象是下降的,y=log a x 的图象是上升的. 答案:A2.y=21log (x 2-3x+2)的递增区间是( )A.(-∞,1)B.(2,+∞)C.(-∞,23)D.(23,+∞)思路解析:首先考虑对数函数的定义域,再利用对数函数的性质.答案:A3.已知函数f(x)=lg(x 2-3x+2)的定义域为F ,函数g(x)=lg(x-1)+lg(x-2)的定义域为G ,那么( ) A.G F B.G=F C.F ⊆G D.F∩G=∅ 思路解析:F={x|x 2-3x+2>0}={x|x>2或x<1},G={x|x>2}.∴G F.答案:A4.已知函数f(x)=log 2(x 2-ax+3a)在[2,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是( )A.(-∞,4)B.(-4,4]C.(-∞,-4)∪[2,+∞)D.[-4,4)思路解析:解决复合函数问题的通法是把复合函数化归为基本初等函数. 令u (x )=x 2-ax+3a ,其对称轴x=2a .由题意有⎪⎩⎪⎨⎧≤>+-=.22,0324)2(a a a u 解得-4<a≤4. 答案:B5.若定义在(-1,0)上的函数f(x)=log 2a(x+1)满足f(x)>0,则a 的取值范围是( )A.(0,21)B.(0,21]C.(21,+∞) D.(0,+∞) 思路解析:本题考查对数函数的基本性质.当x ∈(-1,0)时,有x+1∈(0,1),此时要满足f(x)>0,只要0<2a<1即可.由此解得0<a<21. 答案:A6.函数y=lg 11-x 的图象大致是( )思路解析:本题通法有两种:①图象是由点构成的,点点构成函数的图象,所以可取特殊点(2,0),(1011,1).②利用函数解析式判断函数的性质,函数的定义域为(1,+∞),在定义域上函数为减函数.答案:A7.若函数f(x)=log a x(0<a<1)在区间[a ,2a ]上的最大值是最小值的3倍,则a 等于( ) A.42 B.22 C.41 D.21 思路解析:本题关键是利用f(x)的单调性确定f(x)在[a ,2a ]上的最大值与最小值. f(x)=log a x(0<a<1)在(0,+∞)上是减函数,当x ∈[a ,2a ]时,f(x)max =f(a)=1,f(x)min =f(2a)=log a 2a.根据题意,3log a 2a=1,即log a 2a=31,所以log a 2+1=31,即log a 2=-32.故由32-a =2得a=232-=42. 答案:A我综合 我发展8.log a32<1,则a 的取值范围是____________. 思路解析:当a>1时,log a 32<1=log a a.∴a>32.又a>1,∴a>1. 当0<a<1时,log a 32<log a a.∴a<32.又0<a<1,∴0<a<32. 答案:(0,32)∪(1,+∞) 9.函数y=log a (x-2)+1(a >0且a ≠1)恒过定点______________.思路解析:若x-2=1,则不论a 为何值,只要a >0且a ≠1,都有y=1.答案:(3,1)10.函数f(x)=log (a-1)x 是减函数,则a 的取值范围是____________.思路解析:考查对数函数的概念、性质.注意到a-1既受a-1>0且a-1≠1的制约,又受减函数的约束,由此可列关于a 的不等式求a.由题意知0<a-1<1,∴1<a <2.答案:1<a <211.已知f(x)=log a xx -+11(a>0且a ≠1). (1)求函数的定义域;(2)讨论函数的单调性;(3)求使f(x)>0的x 的取值范围.思路解析:注意对数函数的底和真数的制约条件以及底的取值范围对单调性的影响. 解答:(1)由xx -+11>0得-1<x<1. ∴函数的定义域为(-1,1).(2)对任意-1<x 1<x 2<1,)1)(1()(2111121212211x x x x x x x x ---=-+--+<0,∴22111111x x x x -+<-+. 当a>1时,log a 1111x x -+<log a 2211x x -+,即f(x 1)<f(x 2); 当0<a<1时,log a 1111x x -+>log a 2211x x -+,即f(x 1)>f(x 2). ∴当a>1时,f(x)为(-1,1)上的增函数;当0<a<1时,f(x)为(-1,1)上的减函数.(3)log axx -+11>0=log a 1. 当a>1时,x x -+11>1,即x x -+11-1=x x -12>0. ∴2x(x-1)<0.∴0<x<1.当0<a<1时,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<-+>-+.111,011xx x x 解得-1<x<0.∴当a>1时,f(x)>0的解为(0,1);当0<a<1时,f(x)>0的解为(-1,0).12.已知f(x)=1+log x 3,g(x)=2log x 2,试比较f(x)与g(x)的大小.思路解析:要比较两个代数式的大小,通常采取作差法或作商法,作差时,所得差同零比较,作商时,应先分清代数式的正负,再将商同“1”比较大小.因为本题中的f(x)与g(x)的正负不确定,所以采取作差比较法.解答:f(x)和g(x)的定义域都是(0,1)∪(1,+∞).f(x)-g(x)=1+log x 3-2log x 2=1+log x 3-log x 4=log x43x. (1)当0<x <1时,若0<43x <1,即0<x <34,此时log x 43x >0,即0<x <1时,f(x)>g(x).(2)当x >1时,若43x >1,即x >34,此时log x 43x >0,即x >34时,f(x)>g(x); 若43x=1,即x=34,此时log x 43x=0,即x=34时,f(x)=g(x);若0<43x <1,即0<x <34,此时log x 43x <0,即1<x <34时,f(x)<g(x).综上所述,当x ∈(0,1)∪(34,+∞)时,f(x)>g(x);当x=34时,f(x)=g(x);当x ∈(1,34)时,f(x)<g(x).我创新 我超越13.已知f(x)=lg(a x -b x )(a>1>b>0).(1)求y=f(x)的定义域;(2)在函数图象上是否存在不同两点,使过两点的直线平行于x 轴?思路解析:(2)的思维难点是把问题化归为研究函数的单调性问题.解答:(1)由a x -b x >0,得(b a)x >1=(b a)0. ∵b a>1,∴x>0.∴函数的定义域为(0,+∞).(2)先证明f(x)是增函数.对于任意x 1>x 2>0,∵a>1>b>0,∴1x a >2x a ,1x b <2x b .∴1x a -1x b >2x a -2x b .∴lg(1x a -1x b )>lg(2x a -2x b ).∴f(x 1)>f(x 2).∴f(x)在(0,+∞)上为增函数.假设y=f(x)上存在不同的两点A(x 1,y 1)、B(x 2,y 2),使直线AB 平行于x 轴,则x 1≠x 2,y 1=y 2,这与f(x)是增函数矛盾.∴y=f(x)的图象上不存在两点,使过这两点的直线平行于x 轴.14.已知非零常数x 、y 、z ,满足2x =3y =6z ,求证:zy x 111=+. 思路解析:考查转化的思想方法,指、对式的转化.可以先求出x 、y 、z ,然后由左边推证出右边.证法一:设2x =3y =6z =k ,则x=log 2k ,y=log 3k ,z=log 6k. ∴k k y x 32log 1log 111+=+=log k 2+log k 3=log k 6=zk 1log 16=. 证法二:由2x =3y =6z ,有2x =6z ,3y =6z .∴x=log 26z =zlog 26,y=log 36z =zlog 36. ∴z z z y x 16log 16log 11132=+=+(log 62+log 63)=z 1log 66=z1. 15.求函数f(x)=log 211-+x x +log 2(x-1)+log 2(p-x)的值域. 思路解析:求函数值域,必须先求定义域,求对数函数的定义域转化为解不等式组.解答:f(x)的定义域为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>->->-+.0,01,011x p x x x ∴⎪⎩⎪⎨⎧>->->+.0,01,01x p x x ∴⎩⎨⎧<>.,1p x x ∵函数定义域不能是空集,∴p >1,定义域为(1,p).而x ∈(1,p)时,f(x)=log 2(x+1)(p-x)=log 2[-x 2+(p-1)x+p ]=log 2[-(x-21-p )2+(21+p )2]. (1)当0<21-p ≤1,即1<p ≤3时,0<(x+1)(p-x)<2(p-1). ∴f(x)的值域为(-∞,log 22(p-1)).(2)当1<21-p <p ,即p >3时,0<(x+1)(p-x)≤(21+p )2. ∴函数f(x)的值域为(-∞,2log 2(p+1)-2].。
第2课时 对数的运算性质1.理解对数的运算性质,能灵活准确地进行对数式的化简与计算;2.了解对数的换底公式,并能将一般对数式转化为自然对数或常用对数,从而进行简单的化简与证明.1.对数的运算法则如果a >0,且a ≠1,M >0,N >0,n ∈R ,那么: 指数的运算法则⇒对数的运算法则 ①a m ·a n =a m +n⇒log a (MN )=log a M +log a N ;②a m a n =a m ·a -n =a m -n ⇒log a MN =log a M -log a N ; ③(a m )n =a mn ⇒log a (N n)=n ·log a N.积的对数变为加,商的对数变为减,幂的乘方取对数,要把指数提到前. 【做一做1-1】计算:(1)log 26-log 23=________;(2)log 53+log 513=__________.答案:(1)1 (2)0【做一做1-2】若2lg(x -2y )=lg x +lg y ,则x y的值是__________. 解析:由等式得(x -2y )2=xy , 从而(x -y )(x -4y )=0, 因为x >2y ,所以x =4y . 答案:4 2.换底公式 (1)log a b =log log c c ba,即有log c a ·log a b =log c b (a >0,a ≠1,c >0,c ≠1,b >0); (2)log b a =1log a b,即有log a b ·log b a =1(a >0,a ≠1,b >0,b ≠1); (3)log m na b =log a nb m(a >0,a ≠1,b >0).换底公式真神奇,换成新底可任意,原底加底变分母,真数加底变分子. 【做一做2】已知lg N =a ,用a 的代数式表示: (1)log 100N =__________;(2)=__________. 答案:(1)12a (2)2a运用对数的运算性质应注意哪些问题? 剖析:对数的运算性质有三方面,它是我们对一个对数式进行运算、变形的主要依据.要掌握它们需注意如下几点:第一,要会推导,要求对每一条性质都会证明,通过推导加深对对数概念的理解和对对数运算性质的理解,掌握对数运算性质中三个公式的特征,以免乱造公式.例如:log n (M ±N )=log a M ±log a N ,log a (M ·N )=log a M ·log a N 等都是错误的.第二,要注意对数运算性质成立的条件,也就是要把握各个字母取值的范围:a >0且a ≠1,M >0,N >0.例如,lg(-2)(-3)是存在的,但lg(-2)、lg(-3)都不存在,因而得不到lg(-2)(-3)=lg(-2)+lg(-3).第三,由于对数的运算性质是三个公式,因此在应用时不仅要掌握公式的“正用”,同时还应掌握公式的“逆用”.题型一 有关对数式的混合运算 【例1】求下列各式的值:(1)log 535+22log -log 5150-log 514;(2)lg 52+23lg 8+lg 5·lg 20+lg 22;(3)lg 2+lg 3-lg 10lg 1.8.分析:利用对数运算性质和“lg 2+lg 5=1”解答. 解:(1)log 535+22log -log 5150-log 514=log 535×5014+12122log 2=log 553-1=2.(2)lg 52+23lg 8+lg 5·lg 20+lg 22=2lg 5+2lg 2+lg 5(2lg 2+lg 5)+lg 22=2lg 10+(lg 2+lg 5)2=2+1=3.(3)lg 2+lg 3-lg 10lg 1.8=12+lg 9-lg 1.8=lg 18102lg 1.8=12. 反思:对数的运算一般有两种方法:一种是将式中真数的积、幂、商、方根运用对数运算法则将它们化为对数的和、差、积、商,然后计算;另一种是将式中的和、差、积、商运用对数运算法则将它们化为真数的积、幂、商、方根,然后化简求值.另外注意利用“lg 2+lg 5=1”来解题.题型二 有关对数式的恒等证明【例2】已知4a 2+9b 2=4ab (a >0),证明lg 2a +3b 4=lg a +lg b 2.分析:运用对数运算性质对所证等式转化为lg 2a +3b4=lg ab ,因此只要利用条件证出真数相等即可.证明:由4a 2+9b 2=4ab ,得⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +3b 42=ab , 因为a >0,所以b >0,两边取以10为底的对数,得lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +3b 42=lg(ab ), 即2lg 2a +3b 4=lg(ab ),lg 2a +3b 4=12lg(ab ),所以lg 2a +3b 4=12(lg a +lg b ).因此lg 2a +3b 4=lg a +lg b2,所以原等式成立.反思:在由一般等式证明对数式时,要注意使对数有意义,这里在取对数前要说明b >0.题型三 对数换底公式的应用【例3】已知log 23=a,3b=7,则log 1256=__________(用a ,b 表示).解析:方法一:∵log 23=a ,∴2a=3.又3b =7,∴7=(2a )b =2ab.故56=8×7=23+ab.又12=3×4=2a ×4=2a +2, 从而33+22256=(2)=12ab ab a aa ++++.故log 1256=32123log 12=2ab a aba ++++. 方法二:∵log 23=a ,∴log 32=1a. 又3b=7,∴log 37=b .从而log 1256=log 356log 312=log 37+log 38log 33+log 34=log 37+3log 321+2log 32=b +3·1a 1+2·1a=ab +3a +2.方法三:∵log 23=lg 3lg 2=a ,∴lg 3=a lg 2.又3b=7,∴lg 7=b lg 3.∴lg 7=ab lg 2.从而log 1256=lg 56lg 12=3lg 2+lg 72lg 2+lg 3=3lg 2+ab lg 22lg 2+a lg 2=3+ab2+a.答案:3+ab 2+a反思:方法一是借助指数变形来解;方法二与方法三是利用换底公式来解,显得较简明.应用对数换底公式解这类题的关键是适当选取新的底数,从而把已知对数和所求对数都换成新的对数,再代入求值即可.题型四 有关对数的应用题【例4】科学研究表明,宇宙射线在大气中能够产生放射性14C.14C 的衰变极有规律,其精确性可以称为自然界的“标准时钟”,动植物在生长过程中衰变的14C ,可以通过与大气的相互作用而得到补充,所以活着的动植物每克组织中的14C 含量保持不变,死亡后的动植物,停止了与外界环境的相互作用,机体中原有的14C 按确定的规律衰减,我们已经知道其“半衰期”为5 730年.(1)设生物体死亡时,体内每克组织的14C 含量为1,试推算生物死亡t 年后体内每克组织中的14C 含量p ;(2)湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时14C 的残余量约占原始含量的76.7%,试推算马王堆汉墓的年代.解:(1)设生物体死亡1年后,体内每克组织中14C 的残留量为x .由于死亡机体中原有的14C 按确定的规律衰减,所以生物体的死亡年数t 与其体内每克组织的14C 含量p 有如下关系:由于大约经过5 730年,死亡生物体的14C 含量衰减为原来的一半,所以12=x 5 730.于是x =5 73012=1573012⎛⎫ ⎪⎝⎭. 所以生物死亡t 年后体内每克组织中的14C 含量573012t p ⎛⎫=⎪⎝⎭.(2)由573012t p ⎛⎫=⎪⎝⎭可得125730log t p =.湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时14C 的残余量约占原始含量的76.7%,即p =0.767. 所以125730log 0.767 2 193t =≈.故马王堆汉墓约是2 193年前的遗址.反思:生物体死亡后,机体中原有的14C 每年按相同的比率衰减,因此,可以根据“半衰期”得到这一比率.已知衰减比率,求若干年后机体内14C 的含量属于指数函数模型;反之,已知衰减比率和若干年后机体内14C 的含量,求衰减的年数应属于对数知识.1设lg a =1.02,则0.010.01的值为__________(用a 表示).解析:设0.010.01=x ,则lg x =lg 0.010.01=0.01lg 0.01=-0.02, ∴lg a +lg x =lg ax =-0.02+1.02=1.∴ax =10,x =10a.答案:10a2若lg 2=a ,lg 3=b ,则lg 0.18等于__________. 解析:lg 0.18=lg 18-2=2lg 3+lg 2-2=a +2b -2. 答案:a +2b -23已知=1-aa,则log 23=__________.解析:由条件得log 23=a 1-a ,所以log 23=2a 1-a.答案:2a1-a4计算:log 2748+log 212-12log 242. 解:原式=log 2⎝⎛⎭⎪⎫743×12×17×6=-12.5设x ,y ,z 为正数,且3x =4y =6z,求证:1z -1x =12y.证明:设3x =4y =6z=k ,且x ,y ,z 为正数, 所以k >1.那么x =log 3k ,y =log 4k ,z =log 6k ,所以1z -1x =1log 6k -1log 3k =log k 6-log k 3=log k 2=12log k 4=12log 4k =12y .所以1z -1x =12y.。