2.2.1对数与对数运算(2)--换底公式及对数运算的应用
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2.2.1对数与对数运算(第一课时)教学目标:(1)掌握对数的概念与指、对数之间的关系; (2)自然对数和常用对数; (3)掌握对数式与指数式的互化; (4)掌握对数的基本运算性质. 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. 教学过程 (一)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 a x =⇔=log ;并解决问题3 ○3 注意对数的书写格式. (二)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 Na=log;(5)n a n a =log . (三)两种特殊的对数:常用对数:以10为底的对数叫作常用对数,并把记作10log lg N N 记为; 自然对数:以无理数2.71828为底的对数叫自然对数,并把e log ln N N 记为; (四)应用举例例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. 例2求下列各式中x 的值:(1) l og 64x=32-; (2)log x 8=6; (3)lg100=x; (4)-lne 2=x. 变式训练:①log 4x=21;②log x 27=43;③log 5(log 10x )=1. 例3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=1251A.(2)(3)B.(1)(3)C.(2)(4)D.(3)(4) 答案:C例4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 2A.(1)(3)B.(2)(4)C.(2)D.(1)(2)(4) 答案:C(五)(做一做)练习: 1.求下列各式的值:51log 25() 212l o g 16() 3l g 100() l g 0.00(4) 2.求下列各式的值15log 15(1) 0.4l o g 1(2) 9l o g 81(3) 2.5log 6.25(4) 7l o g 343(5) 3log 243(6) (七)作业布置书本64页练习1,2,3,4 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. 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. 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. 4.计算(1)求log 84的值;(2)已知log a 2=m,log a 3=n,求a2m +n的值.第二课时教学目标掌握对数运算的性质 会利用指数运算公式进行推导 会运用运算性质进行化简求值 教学重点对数运算性质 教学难点利用运算性质化简、求值 教学过程(1)正因数积的对数等于同一底数各个因数的对数的和,即log a (MN )=log a M+log a N .注:M >0,N >0;a >0且a ≠1.(2)两个正数的商的对数等于被除数的对数减去除数的对数.例题 lg20-lg2=?例1 计算:(3)正数的幂的对数等于幂的底数的对数乘以幂指数.即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除以根指数.即总结:对数的运算性质:如果0,0,10>>≠>N M a a 且则 (1)N M MN a a a log log )(log += (2)N M N Ma a alog log log -=(3)N n N a n a log )(log ⋅=例2 用log a x ,log a y ,log a z 表示下列各式:解:(注意(3)的第二步不要丢掉小括号.) 例3 计算:解:(生板书)(1)log 2(47×25)=log 247+log 225=7log 24+5log 22=7×2+5×1=19.第三课时教学目标掌握换底公式的内容,会对换底公式进行推导 教学重点换底公式及其应用 教学难点换底公式的递推公式 教学过程 换底公式:a b a log Nlog N (a,b 0,a,b 1,N 0)log b=>≠> 1. 证明:abb c c a log log log =(由脱对数→取对数引导学生证明) 证明:设x b a =l o g ,则b a x =两边取c 为底的对数,得:b a x b ac c c x c log log log log =⇒= a b x c c log log =∴,即abb c c a l o g l o g l o g =注:公式成立的条件:1,0,0,1,0≠>>≠>c c b a a ; 2. 由换底公式可推出下面两个常用公式:(1)ab b a log 1log =(2)b n m b a m a n log log =例题解析例题1:求32log 9log 278⋅的值; 分析:利用换底公式统一底数; 解法(1):原式=9103lg 32lg 52lg 33lg 227lg 32lg 8lg 9lg =⋅=⋅ 解法(2):原式=9103log 3533log 227log 32log 8log 9log 222222=⋅=⋅ 例题2:求证:z z y x y x log log log =⋅分析(1):注意到等式右边是以x 为底数的对数,故将z y log 化成以x 为底的对数;证明:z yzy z y x x x x y x log log log log log log =⋅=⋅ 分析(2):换成常用对数注:在具体解题过程中,不仅能正用换底公式,还要能逆用换底公式,如:z xzx log lg lg =就是换底公式的逆用; 例题3.已知518,9log 18==b a ,求45log 36的值(用a ,b 表示)分析:已知对数和幂的底数都是18,所以先将需求值的对数化为与已知对数同底后再求解;解:b a ==5log ,9log 1818 ,一定要求a -=12log 18aba -+=++==22log 15log 9log 36log 45log 45log 181818181836 强化练习(1)50lg 2lg 5lg 2⋅+(2)91log 81log 251log 532⋅⋅ (3))8log 4log 2)(log 5log 25log 125(log 125255842++++ (4)已知a =27log 12,试用a 表示16log 6; 归纳小结,强化思想1.对数运算性质2.换底公式:abb c c a log log log = 3.两个常用公式:(1)ab b a log 1log =(2)b n m b a m a n log log =作业布置 1、补充:(1)12527lg81lg 6log 2+⋅ (2)41log3log 8log 2914+- (3)已知514,7log 14==b a ,求28log 35 巩固提高练习2.计算下列各式的值 例2.已知lg2=a ,lg3=b ,请用a ,b 表示下列各式的值()252log 4⋅()31log 6()32log 5()8271log 9log 32⋅。
对数函数及其运算2.2 对数函数2.2.1 对数与对数运算1) 对数的定义如果 $a=N(a>0$ 且 $a\neq 1)$,则 $x$ 叫做以 $a$ 为底$N$ 的对数,记作 $x=log_aN$,其中 $a$ 叫做底数,$N$ 叫做真数。
负数和零没有对数。
对数式与指数式的互化:$x=log_aN \Leftrightarrowa=N(a>0,a\neq 1,N>0)$。
2) 几个重要的对数恒等式log_a1=0$,$log_aa=1$,$log_ab=b$。
3) 常用对数与自然对数常用对数:$lgN$,即 $log_{10}N$;自然对数:$lnN$,即 $log_eN$(其中$e=2.…$)。
4) 对数的运算性质如果 $a>0,a\neq 1,M>0,N>0$,那么:加法:$log_aM+log_aN=log_a(MN)$。
减法:$log_aM-log_aN=log_a(\frac{M}{N})$。
数乘:$nlog_aM=log_a(M^n)$,其中 $n\in R$。
log_aN=N^a$。
log_{ab}M=\frac{log_aM}{log_ab}$,其中 $b\neq 0,n\in R$。
5) 换底公式:$log_aN=\frac{log_bN}{log_ba}$。
2.2.2 对数函数及其性质1) 对数函数函数名称:对数函数。
定义:函数 $y=log_ax(a>1,a\neq 1)$ 叫做对数函数。
图象:图象过定点 $(1,0)$,即当 $x=1$ 时,$y=0$。
定义域:$(0,+\infty)$。
值域:$(-\infty,+\infty)$。
过定点:图象过定点 $(1,0)$。
奇偶性:非奇非偶。
单调性:在 $(0,+\infty)$ 上是增函数,在 $(0,1)$ 上是减函数。
函数值的变化情况:当 $x>1$ 时,$y=log_ax>0$,$y$ 随 $x$ 增大而增大。
课题:§2.2.1 对数与对数运算(二)主备人 朱英芹 审核人 宁磊 时间一、 目标导学1..教学目标:⒈理解对数的运算性质,能够运用对数的运算性质进行对数运算;⒉知道对数换底公式能将一般对数转化成常用对数或自然对数.2.教学重点:对数的运算性质.3.教学难点:用定义证明对数换底公式.二、 自主探究知识点填空1.对数的运算性质:(1)(2)(3)2.对数运算的换底公式三、 交流点拨(一)创设情境,引入新知复习引入:师:上节课我们学习了对数的定义及其基本性质,请同学们回忆一下,什么叫对数?生:如果x a N =(0a >且1a ≠),那么数x 叫做以a 为底N 的对数,记作log a x N =,其中a 叫对数的底数,N 叫真数.师:对数有哪些基本性质呢?生:对数有下面的基本性质:⑴负数和零没有对数;⑵log 10a =,log 1a a =;⑶log a N a N =.师:对数与指数之间有怎样的关系?生:log x a a N x N =⇔=.师:这一节,我们将利用对数与指数之间的关系和幂的运算性质推导出对数的运算性质和对数换底公式.(二)研探新知⒈对数的运算性质:师:根据对数与指数之间的关系,我们可以进行指数式与对数式的互相转化.例如: 设log a M m =,log a N n =,则有m a M =,n a N =,∴ m n a MN +=.将上式化为对数形式,得 l o g ()a M N m n=+. 这样我们就得到了对数的一个运算性质:请同学们仿照上述过程,由m n M aN -=和mn n a M =得出对数运算的另外两条性质. 生:(推导得出)师:下面我们来看一下对数的运算性质的应用.例题:课本65P 例3:例4:⒉对数换底公式:师:有了对数的运算性质,我们就可以对一些特殊的对数式进行运算或化简了.但实际应用中多见的还是常用对数和自然对数,怎样才能将以其他底的对数转换为以10或e 为底的对数,以方便我们的计算呢?为了解决上述问题,我们有下面的对数换底公式:你能根据对数的定义推导出上面的换底公式吗?(在教师的指导下,学生讨论、探究换底公式的证明方法,教师板书)证明:设log a b p =,log c b m =,log c a n =,那么p a b =,m c b =,n c a =.将后面的两个式子代入前面的式子,得np m c c =.根据指数函数的单调性,得 n p m =, 即 log log log c a c a b b ⋅=.∴ log log log c a c b b a=. 师:对数换底公式的证明方法较多,例如log log log log log a b a c c c b a ab ⋅==也可以证明. 对数换底公式还有如下常用的推论:⑴1log log a b b a =;⑵1log log n a a b b n =;⑶log log log a b a b c c ⋅=.请同学们应用对数的换底公式计算下面各式的值:1.0118log 13x =, 1.0120log 13x =, 1.0130log 13x =.四、 拓展构建课本练习:68页1,2,3,4课时小结 ⒈要理解对数运算性质的推导方法,能够熟练应用对数的运算性质进行化简、求值; ⒉应用对数换底公式可以方便的求出任意不为1的正数为底的对数.五、 效果评价1、求下列各式的值:2、计算:3、用log a x ,log a y ,log a z 表示下列各式:4、5、六、 作业布置课本74页A 组3,4,5七、 教学反思:。