对数运算 学案

  • 格式:doc
  • 大小:183.50 KB
  • 文档页数:7

2.2.1对数与对数运算(一)(一)教学目标①理解对数的概念,了解对数与指数的关系; ②掌握对数式与指数式的关系 .(二)教学重点、难点;对数式与指数式的互化 (三)教学过程(课本P 57例8)13 1.01xy =⨯中,哪一年的人口数要达到18亿、20亿、30亿……,该如何解决? 即:1820301.01, 1.01, 1.01,131313x x x ===在个式子中,x 分别等于多少? 象上面的式子,已知_____________,求_______,这就是我们这节课所要学习的对数(引出对数的概念).一.对数概念:_________________________________________________________________________________________________________________________________________例: 24416,2log 16==则,读作2是以4为底,16的对数. 1242=,则41log 22=,读作12是以4为底2的对数 二. 对数式与指数式的互化(1)底数的限制a >0,且a ≠1; N >0(2)log xa a N N x=⇔=例:若log (x —1)(2x —1),则x 的取值范围为___log a N 可看作一记说明:对数式号,表示底为a (a >0,且a ≠1),幂为程xaN =(a >0,N 的指数,也表示方以看作一种运算,即且a ≠1)的解. 也可已知底为a (a >0,且a ≠1)幂为N ,求此,对数式log a N幂指数的运算. 因又可看幂运算的逆运算. 三. 对数的性质:(1)负数和零没有对数 (2)l og a 1=__ , l og a a =___(3) 恒等式:log a Na= ___, l og aa n = ___应用:log a N =b ⇔a b=N (a >0,a ≠1,N >0)四. 两类对数① 以10为底的对数称为常用对数,10log N 常记为lg N .②以无理数e =2.71828…为底的对数称为自然对数,log e N 常记为ln N . 五.例题分析例1 将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式: (1)54=625; (2)2-6=641; (3)(31)m =5.73; (4)log 2116=-4; (5)lg0.01=-2; (6)ln10=2.303.例2:求下列各式中x 的值 (1)642log 3x =- (2)log 86x =(3)lg100x =(4)2ln e x -=例3 求下列各式中的x .(1)0)22(log 22=--+x x x ;(2) log 2(log 5x)=1; (3)0)(log log 52=x ; (4)21log 5424log 3log 54-+练习:课本P 64 1、2、3、4.课堂小结: 1.对数的定义及其记法; 2.对数式和指数式的关系;3.自然对数和常用对数的概念.2.2.1对数与对数运算(二)(第一课时)(一)教学目标:掌握对数的运算性质,能较熟练地运用对数的运算性质解决有关对数式的化简、求值问题. (二)教学重点、难点1.掌握对数的运算性质.2.应用对数运算性质求值、化简.(三)教学过程一、复习回顾,引入新课上一节课我们学习了对数的概念、指数式与对数式的互化,我们知道,对数和指数都是一种运算,而且对数运算是指数运算的逆运算,指数有它自己的一套运算性质.从指数与对数的关系以及指数运算性质,能得出相应的对数运算性质吗?这就是本节课所要探究的知识.二、讲解新课(一)对数的运算性质的探究问题:指数幂运算有哪些性质?a m·a n=_, a m÷a n=__,(a m)n=_,m n a=_.根据对数的定义可得:log a N=b a b=N(a>0,a≠1,N>0),那么,对数运算也有相应的运算性质吗?如果有,它们的运算性质会与指数幂的运算性质之间有什么联系呢?探究(1):由于a m·a n=a m+n(a>0,且a≠1),__________________________________________________________探究(2):由a m÷a n=a m-n和(a m)n=a mn,得出对数运算的其他性质.______________________________________探究(3):∵(a m)n=a mn,设M=a m,∴M n=a mn.______________________(二)对数的运算性质:a>0,a≠1,M>0,N>0l og a(MN)=____________M=_____________log aNlog a M n=_________(1)三个性质可归纳为:(1)积的对数等于各因式对数的和;(2)商的对数等于被除数的对数减除数的对数;(3)幂的对数等于指数乘以底数的对数.分析:这几条运算性质会对我们进行对数运算带来以下方便:利用以上性质,可以使两正数的积、商的对数运算问题转化为两正数各自的对数的和、差运算,大大的方便了对数式的化简、求值.(2)概念理解底数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.性质推广性质(1)可以推广到n 个正数的情形,即log a (M 1M 2M 3…M n )=log a M 1+log a M 2+log a M 3+…+log a M n (其中a >0,且a ≠1,M 1、M 2、M 3…M n >0). 知识拓展:当a >0,a ≠1,M >0时,还有log m a M n=mnlog a M . (三)运算性质的应用 例1(课本P 65例3)、 用log a x ,log a y ,log a z 表示下列各式:(1)log a z xy;(2)log a 32zy x .例2(P 65例4)、求下列各式的值:(1)log 2(47×25);(2)lg 5100.例3、 已知lg2≈0.3010,lg3≈0.4771,求下列各式的值:(结果保留4位有效数字)(1)lg12;(2)lg 1627.例4、 计算: (1)lg14-2lg37+lg7-lg18;(2)9lg 243lg ;(3)21lg 10lg 38lg 27lg ∙-+.(4)2log 2log 4log 7101.0317103-+(5)lg 25 + 32lg8 + lg5 ×lg20+ l 2g2例5解方程(1)lg(x 2+11x+8)-lg(x+1)=1.(2)l 2g (x+10)-3lg(x+10) -4=0.(四)课堂小结:1.对数的运算性质. 2.对数运算法则的综合运用,应掌握变形技巧:(1)各部分变形要化到最简形式,同时注意分子、分母的联系;(2)要避免错用对数运算性质.2.2.1对数与对数运算(三)(第二课时)(一)教学目标:1.掌握换底公式,会用换底公式将一般的对数化为常用对数或自然对数,并能进行一些简单的化简和证明;2.能将一些生活实际问题转化为对数问题并加以解答. (二)教学重点:1.换底公式及其应用;2.对数的应用问题. 教学难点:换底公式的灵活应用. (三)教学过程一、复习与引入: 对数和指数比较:恒等式:____________引入新课:我们学习了对数运算法则,可以看到对数的运算法则仅适用于对数的底数相同的情形,若在解题过程中,遇到对数的底数不相同时怎么办?例如:求log23×log34的值从对数的定义可以知道,任何不等于1的正数都可以作为对数的底.数学史上,人们经过大量的努力,制作了常用对数、自然对数表,只要通过查表就能求出任意正数的常用对数或自然对数.这样,如果能将其他底的对数转换为以10或e 为底的对数,就能方便地求出任意不为1的正数为底的对数.二、讲解新课(一)探求换底公式,明确换底公式的意义和作用 根据对数的定义推导出下面的换底公式log a N =a Nc c log log (a >0,且a ≠1;c >0,且c ≠1;N >0).推导:___________________________________________________________________________一般地,log a N =aNc c log log (a >0,且a ≠1;c >0,且c ≠1;N >0),这个公式称为换底公式.log a b ·log b a =___, log a b ·log b c =____换底公式作用:是把一个对数式的底数改变,可将不同底问题化为同底问题,为使用运算法则创设条件,如换底公式可以解决如下问题:例如 1. na b m log =mnlog a b (a 、b >0且均不为1). log23×log34=2.求我国人口达到18亿的年份,就是计算x =log 1.011318的值,利用换底公式与对数的运算性质, (查表得:1139.113lg ,2553.118lg ≈≈)x =__________________________. __________________________. (二)换底公式的应用例1. 求值.(1)log 89·log 2732; (2)(log 25+log 4125)·5lo g 2lo g 33.例2. 计算: log 34·log 48·log 8m =log 416,求m 的值.方法:在利用换底公式进行化简求值时,一般情况是根据题中所给的对数式的具体特点选择恰当的底数进行换底,如果所给的对数式中的底数和真数互不相同,我们可以选择以10为底数进行换底. 知识拓展:(1)不同底的对数要尽量化为同底的对数来计算;(2)在第(3)小题的计算过程中,用到了性质log m a M n =m nlog a M 及换底公式log a N =a N b b log log .(三)对数的应用问题:用已学过的对数知识解决实际问题例3. 20世纪30年代,里克特(C.F.Richter )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).分析:可以看到,虽然7.6级地震和5级地震仅相差2.6级,但7.6级地震的最大振幅却是5级地震最大振幅的398倍.所以,7.6级地震的破坏性远远大于5级地震的破坏性.例4.科学研究表明,宇宙射线在大气中能够产生放射性碳14.碳14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碳14,可以通过与大气的相互作用得到补充,所以活着的动植物每克组织中的碳14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,机体中原有的碳14按确定的规律衰减,我们已经知道其“半衰期”为5730年.湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时碳14的残余量约占原始含量的76.7%,试推算马王堆古墓的年代.三、课堂小结1.换底公式及其应用条件(注意字母的范围).2.解决实际问题的一般步骤:。