221对数与对数运算
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对数运算公式表在数学中,对数运算是一种常用的数学运算方法。
它可以帮助我们解决一些复杂的指数运算问题,并且在各个领域都有广泛的应用。
下面我将简要介绍一些常用的对数运算公式。
1. 对数的定义对数是指数运算的反运算。
设a和b是正数,并且a≠1,b>0,那么满足a^x=b的方程中的x就称为以a为底b的对数,记作log_a b。
其中,a被称为对数的底数,b被称为真数。
2. 对数的性质对数运算有以下几个重要的性质:(1) log_a (xy) = log_a x + log_a y,其中x和y是正数;(2) log_a (x/y) = log_a x - log_a y,其中x和y是正数;(3) log_a (x^k) = klog_a x,其中x是正数,k是任意实数;(4) log_a a = 1,其中a是正数;(5) log_a 1 = 0,其中a是正数。
3. 常用对数和自然对数常用对数是以10为底的对数,记作log x,其中x是正数。
自然对数是以自然常数e≈2.71828为底的对数,记作ln x,其中x是正数。
4. 对数运算的应用对数运算在各个领域都有广泛的应用,例如:(1) 在复利计算中,对数运算可以用来计算投资的收益率;(2) 在物理学中,对数运算可以用来描述声音的强度和地震的震级;(3) 在计算机科学中,对数运算可以用来衡量算法的时间复杂度。
总结:对数运算是一种重要的数学运算方法,它可以帮助我们解决复杂的指数运算问题,并在各个领域都有广泛的应用。
通过对数的定义和性质,我们可以更好地理解和应用对数运算。
希望这些对数运算公式和应用的介绍能对您有所帮助。
§2.2.1 对数与对数运算(一)¤知识要点:1. 定义:一般地,如果x a N =(0,1)a a >≠,那么数 x 叫做以a 为底 N 的对数(logarithm ).记作 log a x N =,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数2. 我们通常将以10为底的对数叫做常用对数(common logarithm ),并把常用对数10log N 简记为lg N 在科学技术中常使用以无理数e=2.71828……为底的对数,以e 为底的对数叫自然对数,并把自然对数log e N 简记作ln N3. 根据对数的定义,得到对数与指数间的互化关系:当0,1a a >≠时,log b a N b a N =⇔=.4. 负数与零没有对数;log 10a =, log 1a a = ,log a a N N = ¤例题精讲:【例1】将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式:(1)712128-=; (2)327a =; (3)1100.1-=; (4)12log 325=-; (5)lg0.0013=-; (6)ln100=4.606.【例2】计算下列各式的值:(1)lg 0.001; (2)4log 8; (3)第14练 §2.2.1 对数与对数运算(一)※基础达标1.log (0,1,0)b N a b b N =>≠>对应的指数式是( ). A. b a N = B. a b N = C. N a b = D. N b a = 2.下列指数式与对数式互化不正确的一组是( ). A. 01ln10e ==与 B. 1()381118log 223-==-与 C. 123log 9293==与 D. 17log 7177==与 3.设lg 525x =,则x 的值等于( ).A. 10B. 0.01C. 100D. 10004.设13log 82x=,则底数x 的值等于( ). A. 2 B. 12 C. 4 D. 145.已知432log [log (log )]0x =,那么12x -等于( ).A.13 B. C. D. 6.若21log 3x =,则x = ; 若log 32x =-,则x = .7.计算:= ; 6l g 0.1= . ※能力提高8.求下列各式的值:(1)8; (2)9log9.求下列各式中x 的取值范围:(1)1log (3)x x -+; (2)12log (32)x x -+.※探究创新10.(1)设log 2a m =,log 3a n =,求2m n a +的值.(2)设{0,1,2}A =,{log 1,log 2,}a a B a =,且A B =,求a 的值.第15讲 §2.2.1 对数与对数运算(二)¤知识要点:1. 对数的运算法则:log ()log log a a a M N M N =+,log log log aa a MM N N=-,log log n a a M n M =,其中0,1a a >≠且,0,0,M N n R >>∈. 三条法则是有力的解题工具,能化简与求值复杂的对数式.2. 对数的换底公式log log log b a b N N a =. 如果令b =N ,则得到了对数的倒数公式1log log a b b a=. 同样,也可以推导出一些对数恒等式,如log log n n a a N N =,log log m n a a nN N m=,log log log 1a b c b c a =等. ¤例题精讲:【例2】若2510a b ==,则11a b+= .【例4】(1)化简:532111log 7log 7log 7++; (2)设23420052006log 3log 4log 5log 2006log 4m ⋅⋅⋅=,求实数m 的值.第15练 §2.2.1 对数与对数运算(二)※基础达标 1.). A. 1B. -1C. 2D. -2 2.25log ()a -(a ≠0)化简得结果是( ).A. -aB. a 2C. |a |D. a3.化简3log 1的结果是( ). A.12B. 1C. 24.已知32()log f x x =, 则(8)f 的值等于( ). A. 1 B. 2 C. 8 D. 125.化简3458log 4log 5log 8log 9⋅⋅⋅的结果是 ( ).A .1 B.32C. 2D.3 6.计算2(lg5)lg2lg50+⋅= .7.若3a =2,则log 38-2log 36= .第16讲 §2.2.2 对数函数及其性质(一)¤知识要点:1. 定义:一般地,当a >0且a ≠1时,函数a y=log x 叫做对数函数(logarithmic function). 自变量是x ; 函数的定义域是(0,+∞).2. 由2log y x =与12log y x =的图象,可以归纳出对数函数的性质:定义域为(0,)+∞,值域为R ;当1x =时,0y =,即图象过定点(1,0);当01a <<时,在(0,)+∞上递减,当1a >时,在(0,)+∞上递增.¤例题精讲:【例1】比较大小:(1)0.9log 0.8,0.9log 0.7,0.8log 0.9; (2)3log 2,2log 3,41log 3.【例2】求下列函数的定义域:(1)y (2)y【例4】求不等式log (27)log (41)(0,1)a a x x a a +>->≠且中x 的取值范围.第16练 §2.2.2 对数函数及其性质(一)※基础达标1.下列各式错误的是( ).A. 0.80.733>B. 0.10.10.750.75-<C. 0..50..5log 0.4log 0.6>D. lg1.6lg1.4>.2.当01a <<时,在同一坐标系中,函数log x a y a y x -==与的图象是( ).AC3.下列函数中哪个与函数y =x 是同一个函数( )A.log (0,1)a xy a a a =>≠ B. y =2x xC. log (0,1)x a y a a a =>≠D. y4.函数y ).A. (1,)+∞B. (,2)-∞C. (2,)+∞D. (1,2]5.若log 9log 90m n <<,那么,m n 满足的条件是( ).A. 1 m n >>B. 1n m >>C. 01n m <<<D. 01m n <<<6.函数y = . (用区间表示)7.比较两个对数值的大小:ln 7 ln12 ; 0.5log 0.7 0.5log 0.8. ※能力提高8.求下列函数的定义域:(1) ()()3log 1f x x =++; (2)y9.已知函数2()3log ,[1,4]f x x x =+∈,22()()[()]g x f x f x =-,求: (1)()f x 的值域; (2)()g x 的最大值及相应x 的值.第17讲 §2.2.2 对数函数及其性质(二)¤知识要点:1. 当一个函数是一一映射时, 可以把这个函数的因变量作为一个新函数的自变量, 而把这个函数的自变量新的函数的因变量. 我们称这两个函数为反函数(inverse function ). 互为反函数的两个函数的图象关于直线y x =对称.2. 函数(0,1)x y a a a =>≠与对数函数log (0,1)a y x a a =>≠互为反函数.3. 复合函数(())y f x ϕ=的单调性研究,口诀是“同增异减”,即两个函数同增或同减,复合后结果为增函数;若两个函数一增一减,则复合后结果为减函数. 研究复合函数单调性的具体步骤是:(i )求定义域;(ii )拆分函数;(iii )分别求(),()y f u u x ϕ==的单调性;(iv )按“同增异减”得出复合函数的单调性.¤例题精讲:【例1】讨论函数0.3log (32)y x =-的单调性.【例2】(05年山东卷.文2)下列大小关系正确的是( ). A. 30.440.43log 0.3<< B. 30.440.4log 0.33<< C. 30.44log 0.30.43<< D. 0.434log 0.330.4<<第17练 §2.2.2 对数函数及其性质(二)※基础达标 1.函数1lg1xy x+=-的图象关于( ). A. y 轴对称 B. x 轴对称 C. 原点对称D. 直线y =x 对称2.函数212log (617)y x x =-+的值域是( ).A. RB. [8,)+∞C. (,3]-∞-D. [3,)+∞3.(07年全国卷.文理8)设1a >,函数()log a f x x =在区间[]2a a ,上的最大值与最小值之差为12,则a =( ).A.B. 2C.D. 44.图中的曲线是log a y x =的图象,已知a的值为43,310,15,则相应曲线1234,,,C C C C 的a 依次为( ).A.43,15,310B. 43,310,15C. 15,310,43D. 43,310,155.下列函数中,在(0,2)上为增函数的是( ). A. 12log (1)y x =+B. 2log y = C. 21log y x= D.20.2log (4)y x =-6.函数())f x x =是 函数. (填“奇”、“偶”或“非奇非偶”)7.函数x y a =的反函数的图象过点(9,2),则a 的值为 . ※能力提高8.已知6()log ,(0,1)a f x a a x b=>≠-,讨论()f x 的单调性.0 x C 1C 2C 4C 3 1y第18讲 §2.3 幂函数¤学习目标:通过实例,了解幂函数的概念;结合函数y=x, y=x 2, y=x 3, y =1/x , y=x 1/2 的图像,了解它们的变化情况.知识要点:1. 幂函数的基本形式是y x α=,其中x 是自变量,α是常数. 要求掌握y x =,2y x =,3y x =,1/2y x =,1y x -=这五个常用幂函数的图象. 2. 观察出幂函数的共性,总结如下:(1)当0α>时,图象过定点(0,0),(1,1);在(0,)+∞上是增函数.(2)当0α<时,图象过定点(1,1);在(0,)+∞上是减函数;在第一象限内,图象向上及向右都与坐标轴无限趋近.3. 幂函数y x α=的图象,在第一象限内,直线1x =的右侧,图象由下至上,指数α由小到大. y 轴和直线1x =之间,图象由上至下,指数α由小到大.¤例题精讲:【例1】已知幂函数()y f x =的图象过点(27,3),试讨论其单调性. 解:设y x α=,代入点(27,3),得327α=,解得13α=, 所以13y x =,在R 上单调递增.【例2】已知幂函数6()m y x m Z -=∈与2()m y x m Z -=∈的图象都与x 、y 轴都没有公共点,且2()m y x m Z -=∈的图象关于y 轴对称,求m 的值.解:∵ 幂函数图象与x 、y 轴都没有公共点,∴{6020m m -<-<,解得26m <<.又 ∵ 2()m y x m Z -=∈的图象关于y 轴对称, ∴ 2m -为偶数,即得4m =. 【例3】幂函数m y x =与n y x =在第一象限内的图象如图所示,则( ). A .101n m -<<<< B .1,01n m <-<<C .10,1n m -<<>D .1,1n m <->解:由幂函数图象在第一象限内的分布规律,观察第一象限内直线1x =的右侧,图象由下至上,依次是n y x =,1y x -=,0y x =,m y x =,1y x =,所以有101n m <-<<<. 选B.点评:观察第一象限内直线1x =的右侧,结合所记忆的分布规律. 注意比较两个隐含的图象1y x =与0y x =.【例4】本市某区大力开展民心工程,近几年来对全区2a m 的老房子进行平改坡(“平改坡”是指在建筑结构许可条件下,将多层住宅平屋面改建成坡屋顶,并对外墙面进行整修粉饰,达到改善住宅性能和建筑物外观视觉效果的房屋修缮行为),且每年平改坡面积的百分比相等. 若改造到面积的一半时,所用时间需10年. 已. (1)求每年平改坡的百分比;(2)问到今年为止,该平改坡工程已进行了多少年?(3)若通过技术创新,至少保留24am 的老房子开辟新的改造途径. 今后最多还需平改坡多少年?解:(1)设每年平改坡的百分比为(01)x x <<,则101(1)2a x a -=,即11011()2x -=,解得11011()0.0670 6.702x =-≈=%.(2)设到今年为止,该工程已经进行了n 年,则(1)na x -=,即110211()()22n =,解得n =5. 所以,到今年为止,该工程已经进行了5年.(3)设今后最多还需平改坡m 年,则 51(1)4m a x a +-=,即521011()()22m +=,解得m =15. 所以,今后最多还需平改坡15年.点评:以房屋改造为背景,从中抽象出函数模型,结合两组改造数据及要求,通过三个等式求得具有实际意义的底数或指数.第※基础达标1.如果幂函数()f x x α=的图象经过点 A. 16 B. 2 C. 116 2.下列函数在区间(0,3) A. 1y x= B. 12y x = C. y 3.设120.7a =,120.8b =,c 3log 0.7= A. c <b <a B. c <a <b C. a <b 4.如图的曲线是幂函数n y x =4c 相应的n 依次为( ).A .112,,,222-- B. 12,,2- C. 11,2,2,22-- D. 12,2--5.下列幂函数中过点(0,0),(1,1) A.12y x = B. 4y x = C. y =6.幂函数()y f x =的图象过点1(4,)27.比较下列各组数的大小: 32(2)a + 32a ; 223(5)a -+ 235-; 0.50.4 0.40.5.※能力提高8.幂函数273235()(1)t t f x t t x +-=-+是偶函数,且在(0,)+∞上为增函数,求函数解析式.9.1992年底世界人口达到54.8亿,若人口的平均增长率为x %,2008年底世界人口数为y (亿).(1)写出1993年底、1994年底、2000年底的世界人口数; (2)求2008年底的世界人口数y 与x 的函数解析式. 如果要使2008年的人口数不超过66.8亿,试求人口的年平均增长率应控制在多少以内?※探究创新10.请把相应的幂函数图象代号填入表格.① 23y x =; ② 2y x -=;③ 12y x =; ④ 1y x -=; ⑤ 13y x =;⑥ 43y x =;⑦ 12y x -=;⑧ 53y x =. 第19讲 第二章 基本初等函数(Ⅰ) 复习¤学习目标:理解掌握指数函数、对数函数和幂函数的性质、图象及运算性质. 突出联系与转化、分类与讨论、数与形结合等重要的数学思想、能力. 通过对指数函数、对数函数等具体函数的研究,加深对函数概念的理解.¤例题精讲:【例1】若()(0,1)x f x a a a =>≠且,则1212()()()22x x f x f x f ++≤. 证明:121212122()()()222x x x x f x f x x x a a f a ++++-=-0==≥. ∴ 1212()()()22x x f x f x f ++≤. (注:此性质为函数的凹凸性) 【例2】已知函数2()(0,0)1bxf x b a ax =≠>+.(1)判断()f x 的奇偶性; (2)若3211(1),log (4)log 422f a b =-=,求a ,b 的值.解:(1)()f x 定义域为R ,2()()1bxf x f x ax --==-+,故()f x 是奇函数.(2)由1(1)12b f a ==+,则210a b -+=.又log 3(4a -b )=1,即4a -b =3.由{21043a b a b -+=-=得a =1,b =1.【例3】(01天津卷.19)设a >0, ()x x e af x a e=+是R 上的偶函数.(1)求a 的值; (2)证明()f x 在(0,)+∞上是增函数.解:(1)∵ ()x x e af x a e=+是R 上的偶函数,∴ ()()0f x f x --=.∴ 110()()x x x x x x e a e a a e a e a e a e a a---+--=⇒-+-10()()0x x a e e a -=⇒--=.e x -e -x 不可能恒为“0”, ∴ 当1a-a =0时等式恒成立, ∴a =1.(2)在(0,)+∞上任取x 1<x 2,1212121212111()()()()x x x x x x x x e f x f x e e e a e e e e -=+--=-+-12121()(1)x x x x e e e e =-- ∵ e >1,x 1<x 2, ∴ 121x x e e >>, ∴12x x e e >1,121212()(1)x x x x x x e e e e e e --<0,∴ 12()()0f x f x -<, ∴ ()f x 是在(0,)+∞上的增函数.点评:本题主要考查了函数的奇偶性以及单调性的基础知识.此题中的函数,也可以看成指数函数xy a =与x a y a x =+的复合,可以进一步变式探讨x ay a x=+的单调性. 【例4】已知1992年底世界人口达到54.8亿.(1)若人口的平均增长率为1.2%,写出经过t 年后的世界人口数y (亿)与t 的函数解析式;(2)若人口的平均增长率为x %,写出2010年底世界人口数为y (亿)与x 的函数解析式. 如果要使2010年的人口数不超过66.8亿,试求人口的年平均增长率应控制在多少以内?解:(1)经过t 年后的世界人口数为 *54.8(1 1.2)54.8 1.012,t t y t N =⨯+%=⨯∈.(2)2010年底的世界人口数y 与x 的函数解析式为 1854.8(1)y x =⨯+%.由1854.8(1)y x =⨯+%≤66.8,解得1001) 1.1x ≤⨯≈. 所以,人口的年平均增长率应控制在1.1%以内.点评:解应用题应先建立数学模型,再用数学知识解决,然后回到实际问题,给出答案. 此题由增长率的知识,可以得到指数型或幂型函数,并得到关于增长率的简单不等式,解决实际中增长率控制问题.第19练 第二章 基本初等函数(Ⅰ) 复习※基础达标 1.(06年全国卷II.文2理1)已知集合{}2{|3},|log 1M x x N x x =<=>,则M N =( ).A. ∅B. {}|03x x <<C. {}|13x x <<D. {}|23x x << 2.(08年北京卷.文2)若372log πlog 6log 0.8a b c ===,,,则( ). A. a b c >> B. b a c >> C. c a b >> D. b c a >>3.(05年福建卷)函数()x b f x a -=的图象如图,其中a 、b 为常数,则下列结论正确的是( ). A. 1,0a b >< B. 1,0a b >> C. 01,0a b <<> D. 01,0a b <<<4.(06年广东卷)函数2()lg(31)f x x =++的定义域是( ). A.1(,)3-+∞ B. 1(,1)3- C. 11(,)33- D. 1(,)3-∞-5.(06年陕西卷)设函数()log ()(0,1)a f x x b a a =+>≠的图像过点(2,1),其反函数的图像过点(2,8),则a b +等于( ).A. 3B. 4C. 5D. 66.(06年辽宁卷.文14理13)设,0(),0x e x g x lnx x ⎧≤=⎨>⎩,则1(())2g g = .7.如图所示,曲线是幂函数y x α=在第一象限内的图象,已知α分别取11,1,,22-四个值,则相应图象依次为 .※能力提高8.已知定义域为R 的函数12()2x x bf x a+-+=+是奇函数. 求,a b 的值.9.已知函数y =24log log 42x x(2≤x ≤4).(1)求输入x =234时对应的y 值; (2)令2log t x =,求y 关于t 的函数关系式及t 的范围.※探究创新10.设121()log 1axf x x -=-为奇函数,a 为常数.(1)求a 的值; (2)证明()f x 在区间(1,+∞)内单调递增;1 () 2x m恒成立,求实数m的取值范围.(3)若对于区间[3,4]上的每一个x值,不等式()f x>。
对数的运算法则及公式是什么在数学中,对数是指一个数以另一个数为底的指数。
对数的运算法则和公式是数学中对数运算的基本准则和表达方式。
本文将重点介绍对数的运算法则及公式。
一、对数的定义和符号对数是指数的逆运算,主要用于求指数运算的未知数。
以底数为a,对数为n的运算表达为:a^n = x,其中n为指数,a为底数,x为真数。
对数的符号为log。
例如,对于底数为2的对数运算:2^3 = 8,可以表示为log2(8)=3。
其中,2为底数,3为指数,8为真数。
二、对数运算法则1. 对数的基本运算法则(1) 乘法法则:loga(M*N) = loga(M) + loga(N)。
(2) 除法法则:loga(M/N) = loga(M) - loga(N)。
(3) 幂运算法则:loga(M^k) = k*loga(M)。
(4) 开方法则:loga√M = 1/2 * loga(M)。
2. 对数换底公式对数换底公式是指当底数不同时,如何在不同底数之间进行换算。
常用的对数换底公式有以下两种形式:(1) loga(M) = logc(M) / logc(a),其中c为任意常数。
(2) loga(M) = ln(M) / ln(a),其中ln表示自然对数。
三、对数公式1. 对数幂的对数公式对数幂的对数公式是指对数运算中底数为幂的情况,常用的对数幂的对数公式有以下两种形式:(1) loga(a^k) = k,其中k为任意常数。
(2) loga(1) = 0。
2. 对数的乘法公式对数的乘法公式是指对数运算中底数相同,真数相乘的情况。
常用的对数的乘法公式有以下两种形式:(1) loga(M*N) = loga(M) + loga(N)。
(2) loga(a) = 1。
3. 对数的除法公式对数的除法公式是指对数运算中底数相同,真数相除的情况。
常用的对数的除法公式有以下两种形式:(1) loga(M/N) = loga(M) - loga(N)。
221对数的运算--换底公式科目:数学课堂教学导学案课题:换底公式高一年级部主备人:张云刚时间:20 年月日任课教师:__________一、学习目标1、能较熟练地运用对数运算法则解决问题;2、加强数学应用意识的训练,提高解决应用问题的能力。
二、复习回顾积、商、幂的对数运算法则:如果a,0,且a?1,M,0,N,0有:log(MN),_______________aMlog,______________aNnlogM,_________(n,R)alog(MM?M),_________________________a12n1nlog,______loga,____(n,R)aaMpnlogM,______,_______a三、学习新课一、对数的换底公式:logNclogN,alogac(a,c,(0,1):(1,,,),N,0)如何证明呢?1二、几个重要的推论:nnlogN,logNmaa1mlogb,alogaba,b,(0,1):(1,,,)如何证明呢?四、典例精析例1:计算,,1log27,,2log3,log7,log89237 1lg9 ,1log232,,33,10012ab例2:设4,5,100,求2(,)的值.ab2例3:已知log5,m,log7,n,试用m,n93表示log9. 35五、课堂自测:1(下列各式中不正确的是( )2(log3?log4?log5?log6?log7?log8,( ) 234567 A(1 B(2 C(3 D(43(设lg2,a,lg3,b,则log12等于( ) 52a,ba,2bA. B. 1,a1,a2a,ba,2bC. D. 1,a1,a(设log49,a,log5,b,则lg2,________. 8312ab5(设4,5,m,且,,1,求m的值( ab教学反学习思与级部核查签字(章) 教导处核查签字(章)教学检查 20 年月日 20 年月日3。
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,它是后续学习的根底,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.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.通过与指数式的比拟,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;通过对数的运算法那么的学习,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,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)〕. 推进新课 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,哪一年的人口数要到达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,即假设1318=1.01x ,那么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:a Nb 指数式a b =N 底数 幂 指数 对数式log a N=b对数的底数真数对数提出问题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 alog =N 与log a a b =b(a>0,a≠1)是否成立?讨论结果:①这是因为假设a <0,那么N 为某些值时,b 不存在,如log 〔-2〕21; 假设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;假设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. 应用例如思路1例1将以下指数式写成对数式,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:假设是指数式化为对数式,关键要看清指数是几,再写成对数式.假设是对数式化为指数式,那么要看清真数是几,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求以下各式中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:此题要注意方根的运算,同时也可借助对数恒等式来解. 变式训练求以下各式中的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,假设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〕假设log 5x=3,那么x=15 〔2〕假设log 25x=21,那么x=5 〔3〕假设log x 5=0,那么x=5 〔4〕假设log 5x=-3,那么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,以下结论正确的选项是〔 〕 〔1〕假设M=N,那么log a M=log a N 〔2〕假设log a M=log a N,那么M=N 〔3〕假设log a M 2=log a N 2,那么M=N〔4〕假设M=N,那么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,答复,教师及时评价. 回想对数的有关规定.对〔1〕假设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,假设log a M=log a N,那么M=N,正确; 对〔3〕假设log a M 2=log a N 2,那么M=±N,因此错误;对〔4〕假设M=N=0时,那么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,学生答复,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,那么9x =27,32x =33,所以x=23; (2)设x=log 4381,那么(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.把以下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.把以下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.求以下各式中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)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那么的应用. 拓展提升请你阅读课本75页的有关阅读局部的内容,搜集有关对数开展的材料,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,为下一步学习打下根底. 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.将以下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=log24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 53log 333+的值.解:设x=log 351,那么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 alog log log ••(a>0,b>0,c>0,N>0).解:Nc b c b a alog log log ••=Nc c b blog log •=Nc clog =N. 设计感想(设计者:路致芳)。
对数的概念及运算法则对数是数学中的一个概念,它表示一个数相对于一些给定的底数的幂。
在日常生活中,对数经常被用来解释指数增长或减少的情况。
首先,对数的定义是:对于给定的正数a(a ≠ 1),将正数x表达为底数a的幂的等式,即x = a^m (m为任意实数),称m为x的以a为底的对数,记作m =log[底数a](x),即m = loga(x)。
对数有以下几个重要特点:1.底数必须是一个正数,并且不能等于12.对数函数中x的取值范围为正实数,因为负数和0的对数不存在。
3.对数的结果m可以是任意实数,包括正数、负数和零。
对数具有一些重要的性质和运算法则,下面介绍其中的一些:1.换底公式:对于任意给定的x和任意的正数a、b(a、b≠1),有以下等式成立:loga(x) = logb(x) / logb(a)换底公式可以将一个对数用另一个底数的对数表示,这样在计算和比较对数时更加方便。
2.加减法法则:对于任意给定的正数a、b和任意的正数x、y,有以下等式成立:loga(x * y) = loga(x) + loga(y)loga(x / y) = loga(x) - loga(y)加减法法则可以将对数的乘法和除法分解为对数的加法和减法,简化对数运算。
3.乘方法则:对于任意给定的正数a和任意的正数x和正整数n,有以下等式成立:loga(x^n) = n * loga(x)乘方法则可以将对数中的指数化简为对数本身的乘法。
4.对数的乘法和除法法则:对于任意给定的正数a、b和任意的正数x,有以下等式成立:loga(x^b) = b * loga(x)loga(b^x) = x * loga(b)乘法和除法法则可以将指数中的对数化简为对数本身的乘法或除法。
5.对数的幂次法则:对于任意给定的正数a、b和任意的正数x,有以下等式成立:a^(loga(x)) = x如果a ≠ 1,则loga(a^x) = x幂次法则可以将对数中的幂次化简为原指数。
对数算法公式对数算法公式1. 什么是对数算法对数算法是数学中的一种重要算法,用于计算对数。
对数是一种特殊的指数运算,可以求解一个数以某个底数为底的幂次,即求解指数。
2. 对数的定义对于正实数x和正实数a,若满足a^x = b,则称x为以底数a的对数,记作x = log(a, b)。
3. 常用的对数公式自然对数公式自然对数是以常数e为底的对数,其中e约等于。
自然对数公式如下:ln(x) = log(e, x)以10为底的对数公式以10为底的对数公式如下:log10(x) = log(10, x)4. 对数公式的应用举例求自然对数假设要计算ln(2),则根据自然对数公式:ln(2) = log(e, 2)≈求以10为底的对数假设要计算log,则根据以10为底的对数公式:log = log(10, 100)= 2总结对数算法是一种常用的数学运算方法,用于解决指数问题。
自然对数公式和以10为底的对数公式是常见的对数公式。
在实际应用中,我们可以使用对数公式来求解各种数值问题。
5. 其他常用对数公式换底公式换底公式是一种常用的对数转化公式,可以将一个底数为a的对数转化为另一个底数为b的对数。
换底公式如下:log_b(x) = log_a(x) / log_a(b)其中,x为正实数,a和b为正实数且不等于1。
对数的性质对数具有一些重要的性质,包括乘法性质、除法性质和幂次性质。
下面是对数的常见性质:•乘法性质:log_a(xy) = log_a(x) + log_a(y),其中x和y为正实数。
•除法性质:log_a(x/y) = log_a(x) - log_a(y),其中x和y为正实数。
•幂次性质:log_a(x^y) = y * log_a(x),其中x为正实数,y为任意实数。
6. 对数公式的应用举例换底公式的应用假设要计算log_2(8),根据换底公式,可以将底数为2的对数转化为底数为10的对数:log_2(8) = log_10(8) / log_10(2)= 3 /≈对数性质的应用假设要计算log_2(4) + log_2(8),可以利用对数的乘法性质将其转化为一个对数的和:log_2(4) + log_2(8) = log_2(4 * 8)= log_2(32)= log_10(32) / log_10(2)= 5 /≈总结除了自然对数和以10为底的对数公式外,换底公式以及对数的乘法性质、除法性质和幂次性质也是常见的对数公式。
对数公式及对数函数的总结对数是数学中的一个重要概念。
如果一个数N可以表示为a的x次方(a>0且a≠1),那么x就是以a为底N的对数,记作x=logaN。
其中a称为底数,N称为真数。
负数和零没有对数。
对数式与指数式可以互相转化:x=logaN等价于ax=N (a>0,a≠1,N>0)。
常用的对数有lgN(即以10为底N的对数)和lnN(即以自然常数e为底N的对数)。
自然常数e≈2..对数函数是指函数y=logax(a>1或0<a<1)的图像。
它的定义域为正实数集,值域为实数集。
对数函数的图像经过点(1,0),在(0,+∞)上是增函数,在(0,1)上是减函数。
当x=1时,y=0.对数函数既非奇函数也非偶函数。
对数公式在数学中有广泛的应用。
例如,可以用对数公式计算各种对数值,如log26-log23=2,log212+log25=log=3,等等。
还可以用对数公式来解对数的值,如lg14-2lg7+lg7/lg18-2lg2-(-1)=log0.5,以及2(lg2+lg5)+log3(4/27)的值等。
在第一象限内,a越大图像越靠下,在第四象限内,a越大图像越靠上。
总之,对数及其函数在数学中有着广泛的应用,是不可或缺的数学工具。
4、已知a>b>c,那么a>b>c。
3、设a=log3π,b=log23,c=log32,则a>b>c。
2、如果a>b>logc1,那么B选项___c。
5、如果a>1,且a-x-logaxy。
1、已知函数f(x)=logx,如果f(ab)=1,则f(a)+f(b)=2.6、设函数f(x)={x-1,x<2;2logx-1,x≥2},那么f(f(2))=2log2-1.7、设函数f(x)满足:当x≥4时,f(x)=1/x;当x<4时,f(x)=f(x+1),那么f(2+log23)=1/7.参数问题部分无需改写。