高中数学2.2.1对数与对数运算(3)教案新人教版必修1
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2.2.1 对数与对数运算一、教材分析本节是高中数学新人教版必修1的第二章2.2对数函数的内容二、三维目标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).理解和掌握对数的性质;(3).掌握对数式与指数式的关系。
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.三、教学重点教学重点:(1)对数的定义;(2)指数式与对数式的互化四、教学难点教学难点:推导对数性质五、教学策略讲练结合掌握对数的双基,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六、教学准备(对数教学目标)—对数的文化意义、对数概念(讲一讲)—对数式与指数式转化(做一做)—例题(讲一讲)、习题(做一做)—两种特殊的对数(讲一讲)—求值(做一做)—评价、小结—作业。
八、板书设计第二章基本初等函数(I)2.2 对数函数2.2.1 对数与对数运算九、教学反思对数的教学采用讲练结合的教学模式。
教学中,以双基为教学主题,采用讲讲练练的教学程序,运用指数式与对数式的转化策略,通过教师的讲,数学家对对数的痴迷激发学生好奇,从实际问题导入对数概念、对数符号,理解对数的意义,通过典型例题的讲授,充分揭示对数式与指数式间的关系,掌握求对数值的方法,通过学生典型习题的练,使学生进一步理解对数式与指数式间的关系,掌握求对数的一些方法,在讲练结合中实现教学目标。
高中数学必修一《对数与对数运算》教学设计一、教学背景分析:(一)教材地位与作用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.(二)学情分析学生刚开始接触对数,从指数函数到对数函数的过渡,学生在学习上可能会有些困难,转化能力有待提高。
而且学生学习的主动意识不强,自主探究能力也有待提高。
(三)设计思想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.注重引导学生通过自己观察、操作交流、讨论、有条理的思考和推理,让学生通过自主探索、合作交流,进一步认识和掌握对数式与指数式的互化,积累数学活动的经验。
(四)教法分析和学法指导掌握对数的双基,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在本课的教学设计中,注重“引、思、探、练”的结合。
引导学生学习方式发生转变,采用激发兴趣、主动参与、积极体验、自主探究的学习,形成师生互动的教学氛围。
在学习方法上,指导学生:通过实例启发学生产生主动运用的意识;通过解题思路的脉络分析,对学生进行解题思路的指导;通过对学生发言的点评,规范语言表达,指导学生进行交流和讨论。
(五)教具设备:多媒体课件.二、教学目标(一)知识与能力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。
2.2.1对数与对数运算(一)(一)教学目标1.知识技能: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.2.过程与方法:通过与指数式的比较,引出对数定义与性质.3.情感、态度、价值观(1)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.(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.(4)让学生理解平均之间的内在联系,培养分析、解决问题的能力.(二)教学重点、难点(1)重点:对数式与指数式的互化及对数的性质(2)难点:推导对数性质的(三)教学方法启发式启发学生从指数运算的需求中,提出本节的研究对象——对数,从而由指数与对数的关系认识对数,并掌握指数式与对数式的互化、而且要明确对数运算是指数运算的逆运算.引导学生在指数式与对数式的互化过程中,加深对于定义的理解,为下一节学习对数的运算性质打好基础.(四)教学过程教学环节教学内容师生互动设计意图提出问题1.提出问题(P72思考题)13 1.01xy=⨯中,哪一年的人口数要达到10亿、20亿、30亿……,该老师提出问题,学生思考回答.启发学生从指数运算的需由实际问题引入,激发学生的学习积极如何解决?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).求中,提出本节的研究对象——对数,性.概念形成合作探究:若1.01x=1318,则x称作是以1.01为底的1318的对数.你能否据此给出一个一般性的结论?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.举例:如:24416,2log16==则,读作2是以4为底,16的对数.1242=,则41log22=,读作12是以4为底2的对数.合作探究师:适时归纳总结,引出对数的定义并板书.让学生经历从“特殊一一般”,培养学生“合情推理”能力,有利于培养学生的创造能力.概念深化1. 对数式与指数式的互化在对数的概念中,要注意:(1)底数的限制a>0,且a≠1(2)logxaa N N x=⇔=指数式⇔对数式幂底数←a→对数底数指数←x→对数幂←N→真数掌握指数式与对数式的互化、而且要明确对数运算是指数运算的逆运算.通过本环节的教学,培养学生的用联系的关点观察问题.说明:对数式log a N 可看作一记号,表示底为a (a >0,且a ≠1),幂为N 的指数工表示方程xa N =(a >0,且a ≠1)的解. 也可以看作一种运算,即已知底为a (a >0,且a ≠1)幂为N ,求幂指数的运算. 因此,对数式log a N 又可看幂运算的逆运算.2. 对数的性质:提问:因为a >0,a ≠1时,log x N a a N x =⇔=则 由1、a 0=1 2、a 1=a 如何转化为对数式②负数和零有没有对数? ③根据对数的定义,log a Na=?(以上三题由学生先独立思考,再个别提问解答)由以上的问题得到① 011,a a a ==Q (a >0,且a ≠1)② ∵a >0,且a ≠1对任意的力,10log N 常记为lg N .恒等式:log a Na =N3. 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 .备选例题例1 将下列指数式与对数式进行互化.(1)64)41(=x(2)51521=-(3)327log 31-= (4)664log -=x【分析】利用a x= N ⇔x = log a N ,将(1)(2)化为对数式,(3)(4)化为指数式. 【解析】(1)∵64)41(=x ,∴x =41log 64(2)∵51521=-,∴2151log 5-= (3)∵327log 31-=,∴27)31(3=-(4)∵log x 64 = –6,∴x -6= 64.【小结】对数的定义是对数形式与指数形式互化的依据,同时,教材的“思考”说明了这一点. 在处理对数式与指数式互化问题时,依据对数的定义a b= N ⇔b = log a N 进行转换即可.例2 求下列各式中的x . (1)32log 8-=x ; (2)4327log =x ; (3)0)(log log 52=x ; 【解析】(1)由32log 8-=x 得32332)2(8--==x = 2–2,即41=x . (2)由4327log =x ,得343327==x ,∴813)3(4343===x .(3)由log 2 (log 5x ) = 0得log 5x = 20= 1. ∴x = 5.【小结】(1)对数式与指数式的互化是求真数、底数的重要手段.(2)第(3)也可用对数性质求解.如(3)题由log 2(log 5x ) = 0及对数性质log a 1=0. 知log 5x = 1,又log 55 = 1. ∴x = 5.。
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N x 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)。
人教版高中必修12.2.1对数与对数运算教学设计一. 教学目标1.了解对数的概念,能执行对数转换;2.学会对数运算的计算方法;3.掌握对数运算在实际问题中的应用;4.培养学生的数学思维能力和实际解决问题的能力。
二. 教学重点1.对数的概念及应用;2.对数运算的计算方法;3.对数运算在实际问题中的应用。
三. 教学难点1.对数运算在实际问题中的应用;2.通过具体应用题目来拓展学生的思路。
四. 教学方法1.讲授、探究、实践相结合的教学方法;2.自主探究式教学方法。
五. 教学过程(一) 预习(15分钟)在此阶段,教师将会分享一个视频,介绍对数的概念。
学生应观看视频并完成一系列的预习习题,以巩固对数的基本概念。
(二) 导入(10分钟)教师将会给出一个对数例子,让学生通过小组讨论给出对数的概念。
教师会在整个过程中作为指导者,引导学生结合预习内容进行思考。
(三) 概念讲解(10分钟)针对对数的概念进行全面的讲解,引导学生进行完整理解。
(四) 实践应用(30分钟)由于对数运算在实际问题中的应用比较复杂,教师将会给出三道实际问题,讨论不同的解决方案及答案的求解方法。
学生可以在小组中合作,通过完整的解决方案进行讨论。
(五) 拓展思路(15分钟)引导学生通过更加复杂的应用题目进行思考,激发其数学思维能力,并鼓励学生与其他组进行合作、互助。
(六) 总结归纳(10分钟)针对对数本章内容进行简单回顾,以及对问题进行答疑解惑。
六. 作业布置1.完成课前预习习题;2.完成三道实际运用问题的解析,并对应用思路进行拓展;3.尝试寻找对数运用于日常生活中的应用场景,并详细陈述。
七. 教学反思总体而言,此次授课能充分引导学生去思考对数运算这一复杂问题,并在实际案例中进行探讨。
此次教学中,学生自主探究式的学习方法得到了很好的展现。
希望在以后的教学设计中,能够更好地引导学生进行自主探究。
§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 .。