秋学期高中数学北师大版必修一对数及其运算 第二课时 教案
- 格式:doc
- 大小:122.50 KB
- 文档页数:3
4. 对数及其运算-北师大版必修1教案一、教学内容本节课主要介绍对数及其运算的相关知识,包括对数的定义、常用对数、自然对数、对数运算及其性质等。
二、教学目标•掌握对数的定义及其特点;•熟练掌握常用对数、自然对数及其性质;•能够熟练使用对数运算的基本方法;•培养学生的数学思维和解决问题的能力。
三、教学重难点1.对数的定义和性质;2.常用对数、自然对数及其性质;3.对数运算及其性质;4.对数运算的基本方法。
四、教学过程1. 导入(5分钟)通过研究下列问题来引出对数的概念:•质因数分解•通过指数运算求解问题•乘除幂次转化为加减引导学生逐步认识指数与算术的关系,了解指数运算的特点。
2. 对数的定义及其性质(20分钟)•对数的定义(西方定义和国内定义的区别)•对数的性质•对数的基本换底公式让学生掌握对数的意义,了解自然对数和常用对数的定义,掌握对数的相关性质及其应用。
3. 常用对数、自然对数及其性质(25分钟)•常用对数和自然对数的定义和特点•常用对数、自然对数之间的互相转化•常用对数、自然对数的计算及其性质通过例题、练习,让学生掌握常数的含义及其性质,能够熟练地进行常数转化运算。
4. 对数运算及其性质(25分钟)•对数的乘除法及其性质•对数幂次及其性质•对数运算的基本方法通过对数的乘除、幂次运算及其相关性质的学习,让学生熟练掌握对数运算及其相关计算方法。
5. 案例分析(25分钟)通过对一些常见的数学问题进行分析,让学生了解如何运用对数来解决问题。
6. 总结与作业布置(5分钟)通过让学生回答一些问题,对本节课所学知识内容进行复习和总结,并布置相应的练习作业。
五、教学反思通过本节课的教学,让学生掌握了对数及其运算的相关知识,有利于他们进一步深入理解指数的含义及其计算运算方法,从而提高他们的数学水平和解决问题的能力。
第2课时 对数的运算性质及换底公式学习目标 1.掌握对数的运算性质,能运用运算性质进行对数的有关计算(重、难点);2.了解换底公式,能用换底公式将一般对数化为自然对数或常用对数(重、难点).预习教材P80-85完成下列问题: 知识点一 对数的运算性质 如果a >0,a ≠1,M >0,N >0,则: (1)log a (MN )=log a M +log a N ; (2)log a M n=n log a M (n ∈R ); (3)log a MN=log a M -log a N .思考 当M >0,N >0时,log a (M +N )=log a M +log a N ,log a (MN )=log a M ·log a N 是否成立? 提示 不一定成立.【预习评价】 (正确的打“√”,错误的打“×”) (1)若MN >0,则log a (MN )=log a M +log a N .( ) (2)log a x +log a y =log a (x +y ).( )(3)对数的运算性质(1)log a (M ·N )=log a M +log a N 能推广为log a (a 1·a 2·…·a n )=log a a 1+log a a 2+…+log a a n (a >0且a ≠1,a n >0,n ∈N *).( )提示 (1)错误.M 和N 为负数时log a M 和log a N 无意义. (2)错误.log a x +log a y =log a (xy ). (3)正确.能log a [(a 1a 2…a n-1)·a n ]=log a (a 1·a 2·…·a n-1)+log a a n =log a (a 1·a 2·…·a n -2)+log a a n -1+log a a n =…=log a a 1+log a a 2+…+log a a n .答案 (1)× (2)× (3)√ 知识点二 换底公式log b N =log a Nlog a b (a ,b >0,a ,b ≠1,N >0).【预习评价】1.换底公式中底数a 是特定数还是任意数? 提示 是大于0,且不等于1的任意数. 2.换底公式有哪些作用?提示 利用换底公式可以把不同底数的对数化为同底数的对数,便于应用对数的运算性质进行化简、求值.知识点三 常用结论由换底公式可以得到以下常用结论:(1)log a b =1log b a; (2)log a b ·log b c ·log c a =1; (3)log an b n=log a b ; (4)log an b m =m nlog a b ; (5)log 1ab =-log a b .【预习评价】1.计算log 2781=( ) A.43 B .34 C .23D .32解析 log 2781=log 3334=lg 34lg 33=43.答案 A2.计算log 42+log 48=________. 解析 log 42+log 48=log 416=2. 答案 23.结合教材P81-82,例4和例5,你认为应怎样利用对数的运算性质计算对数式的值? 提示 第一步:将积、商、幂、方根的对数直接运用运算性质转化. 第二步:利用对数的性质化简、求值.题型一 利用对数的运算性质化简、求值 【例1】 计算下列各式的值. (1)12lg 3249-43lg 8+lg 245; (2)lg 25+23lg 8+lg 5×lg 20+(lg 2)2.解 (1)法一 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. 法二 原式=lg 427-lg 4+lg (75)=lg 42×757×4=lg(2·5)=lg 10=12.(2)原式=2lg 5+2lg 2+lg 5(2lg 2+lg 5)+(lg 2)2=2lg 10+(lg 5+lg 2)2=2+(lg 10)2=2+1=3.规律方法 1.对于同底的对数的化简,常用方法是(1)“收”,将同底的两对数的和(差)收成积(商)的对数.(2)“拆”,将积(商)的对数拆成对数的和(差).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.【训练1】 计算下列各式的值. (1)(lg 5)2+2lg 2-(lg 2)2; (2)lg 3+25lg 9+35lg 27-lg 3lg 81-lg 27.解 (1)原式=(lg 5)2+lg 2(2-lg 2) =(lg 5)2+(1+lg 5)lg 2 =(lg 5)2+lg 2·lg 5+lg 2 =(lg 5+lg 2)·lg 5+lg 2 =lg 5+lg 2=1.(2)原式=lg 3+45lg 3+910lg 3-12lg 34lg 3-3lg 3=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+45+910-12lg 3-=115.题型二 利用换底公式化简、求值 【例2】 计算下列各式的值. (1)lg 20+log 10025;(2)(log 2125+log 425+log 85)·(log 1258+log 254+log 52). 解 (1)lg 20+log 10025=1+lg 2+lg 25lg 100=1+lg 2+lg 5=2.(2)(log 2125+log 425+log 85)·(log 1258+log 254+log 52) =(log 253+log 2252+log 235)·(log 5323+log 5222+log 52)=⎝⎛⎭⎪⎫3+1+13log 25·(1+1+1)log 52 =133×3=13. 规律方法 (1)在化简带有对数的表达式时,若对数的底不同,需利用换底公式. (2)常用的公式有:log a b ·log b a =1,log an b m=m nlog a b , log a b =1log b a等.【训练2】 (1)(log 29)·(log 34)等于( ) A.14 B .12 C .2D .4(2)log 2125·log 318·log 519=________.解析 (1)(log 29)·(log 34)=(log 232)·(log 322) =2log 23·(2log 32)=4log 23·log 32=4. (2)原式=lg 125lg 2·lg 18lg 3·lg 19lg 5=-2lg 5·-3lg 2·-2lg 3lg 2·lg 3·lg 5=-12.答案 (1)D (2)-12方向1 含有附加条件的对数式或指数式的求值 【例3-1】 (1)已知log 189=a,18b=5,求log 3645. (2)设3a =4b=36,求2a +1b的值.解 (1)法一 ∵log 189=a,18b=5,∴log 185=b . 于是log 3645=log 1845log 1836=log 18log 18=log 189+log 1851+log 182=a +b1+log 18189=a +b 2-a. 法二 ∵log 189=a,18b=5,∴log 185=b . 于是log 3645=log 18log 181829=log 189+log 1852log 1818-log 189=a +b2-a.法三 ∵log 189=a,18b=5,∴lg9=a lg 18, lg 5=b lg 18, ∴log 3645=lg 1829=lg9+lg52lg18-lg9=a lg 18+b lg 182lg 18-a lg 18=a +b 2-a. (2)法一 由3a=4b =36,得a =log 336=2log 36,b =log 436=log 2262=log 26. ∴2a +1b =22log 36+1log 26=log 63+log 62=log 6(2×3)=log 66=1. 法二 对已知条件取以6为底的对数,得a log 63=2,b log 62=1,∴2a =log 63,1b=log 62,于是2a +1b=log 63+log 62=log 66=1.方向2 与方程的综合应用 【例3-2】 解下列方程.(1)12(lg x -lg 3)=lg 5-12lg(x -10); (2)lg x +2log (10x )x =2; (3)log (x 2-1)(2x 2-3x +1)=1.解 (1)首先,方程中的x 应满足x >10, 其次,原方程可化为lgx3=lg5x -10,∴x3=5x -10,即x 2-10x -75=0. 解得x =15或x =-5(舍去), 经检验,x =15是原方程的解. (2)首先,x >0且x ≠110,其次,原方程可化为lg x +2lg x 1+lg x=2,即lg 2x +lg x -2=0.令t =lg x ,则t 2+t -2=0,解得t =1或t =-2,即lg x =1或lg x =-2, ∴x =10或x =1100.经检验,x =10,x =1100都是原方程的解. (3)首先,x 2-1>0且x 2-1≠1,即x >1或x <-1且x ≠±2. 由2x 2-3x +1>0,得x <12或x >1.综上可知,x >1或x <-1且x ≠±2. 其次,原方程可化为x 2-1=2x 2-3x +1. ∴x 2-3x +2=0,∴x =1或x =2. 又∵x >1或x <-1且x ≠±2,∴x =2. 经检验,x =2是原方程的解. 方向3 与集合知识的综合应用【例3-3】 已知集合A ={x ,xy ,lg(xy )},B ={0,|x |,y },若A =B ,则log 8(x 2+y 2)=________.解析 在集合B 中,根据集合中元素的互异性,有|x |≠0,且y ≠0.则在集合A 中,x ≠0,且xy ≠0,有lg(xy )=0,解得xy =1.此时,A ={x,1,0},B ={0,|x |,y }.由A =B ,得|x |=1或y =1.①若|x |=1,则x =-1或x =1(舍去).此时y =-1.经检验,符合题意. ②若y =1,则|x |=x ,解得x =1,与集合中元素的互异性矛盾. 综合可知,x =-1,y =-1,log 8(x 2+y 2)=log 82=13.答案 13方向4 与函数知识的综合应用【例3-4】 已知函数f (x )=⎩⎨⎧log 2x ,x ∈,+,x2,x ∈-1,0],-2x +3,x ∈-∞,-1],求f (f (f (-2-3)))的值.解 ∵-2-3<-1,且当x ∈(-∞,-1]时,f (x )=-2x +3,∴f (-2-3)=-2-2-3+3=-14.∵-14∈(-1,0],且当x ∈(-1,0]时,f (x )=x 2,∴f (f (-2-3))=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=⎝ ⎛⎭⎪⎫-142=116>0.又当x ∈(0,+∞)时,f (x )=log 2x , ∴f (f (f (-2-3)))=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫116=log 2116=-4.规律方法 (1)带有附加条件的对数式或指数式的求值问题,需要对已知条件和所求式子进行化简转化,原则是化为同底的对数,以便利用对数的运算性质.要整体把握对数式的结构特征,灵活运用指数式与对数式的互化.(2)解对数方程时,先由对数有意义(真数大于0,底数大于0且不等于1)求出未知数的取值范围,去掉对数值符号后,再解方程,此时只需检验其解是否在其取值范围内即可,这样做可以避免烦琐的计算.课堂达标1.若lg x -lg y =a ,则lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 23-lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 23=( )A .3aB .32a C .aD .a2解析 lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 23-lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 23=3(lg x -lg y )=3a .答案 A2.已知ln 2=a ,ln 3=b ,那么log 32用含a ,b 的代数式表示为( ) A .a -b B .a bC .abD .a +b解析 log 32=ln 2ln 3=ab .答案 B3.log 510+log 512=________.解析 原式=log 5⎝ ⎛⎭⎪⎫10×12=log 55=1. 答案 14.log 23·log 34=________. 解析 原式=lg 3lg 2×lg 4lg 3=2.答案 25.计算:lg 2+lg 5-lg 12lg 12+lg 8×(lg 32-lg 2).解 原式=-0lg ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫122×8×lg 322=1lg 2×lg 24=4. 课堂小结1.换底公式可完成不同底数的对数式之间的转化,可正用,逆用;使用的关键是恰当选择底数,换底的目的是利用对数的运算性质进行对数式的化简.2.运用对数的运算性质应注意:(1)在各对数有意义的前提下才能应用运算性质. (2)根据不同的问题选择公式的正用或逆用. (3)在运算过程中避免出现以下错误:①log a N n=(log a N )n,②log a (MN )=log a M ·log a N , ③log a M ±log a N =log a (M ±N ).。
§4.1 对数及其运算(其次课时)一.教学目标:1.学问与技能①通过实例推导对数的运算性质,精确 地运用对数运算性质进行运算, 求值、化简,并把握化简求值的技能. ②运用对数运算性质解决有关问题. ③培育同学分析、综合解决问题的力量.培育同学数学应用的意识和科学分析问题的精神和态度. 2. 过程与方法①让同学经受并推理出对数的运算性质. ②让同学归纳整理本节所学的学问. 3. 情感、态度、和价值观让同学感觉对数运算性质的重要性,增加同学的成功感,增加学习的乐观性. 二.教学重点、难点重点:对数运算的性质与对数学问的应用 难点:正确使用对数的运算性质 三.学法和教学用具学法:同学自主推理、争辩和概括,从而更好地完成本节课的教学目标. 教学用具:投影仪 四.教学过程:1.设置情境复习:对数的定义及对数恒等式log ba Nb a N =⇔= (a >0,且a ≠1,N >0), 指数的运算性质.;m n m n m n m n a a a a a a +-⋅=÷= ();mn m n mn n ma a a a ==2.讲授新课探究:在上课中,我们知道,对数式可看作指数运算的逆运算,你能从指数与对数的关系以及指数运算性质,得出相应的对数运算性质吗?如我们知道m n m na a a +⋅=,那m n +如何表示,能用对数式运算吗?如:,,m n m n m n a a a M a N a +⋅===设。
于是,m n MN a += 由对数的定义得到 log ,log m n a a M a m M N a n N =⇔==⇔= log m n a MN a m n MN +=⇔+= log log log ()a a a M N MN ∴+=放出投影 即:同底对数相加,底数不变,真数相乘提问:你能依据指数的性质依据以上的方法推出对数的其它性质吗? (让同学探究,争辩)假如a >0且a ≠1,M >0,N >0,那么: (1)log log log a a a MN M N =+(2)log log log aa a MM N N =-(3)log log ()na a M n M n R =∈证明:(1)令,m nM a N a ==则:m n m nMa a a N -=÷=log aMm n N ∴-= 又由,m nM a N a ==log ,log a a m M n N ∴==即:log log log a a aMM N m n N -=-=(3)0,log ,N nna n N M M a ≠==时令则 log ,bna b n M M a ==则N b n na a ∴= Nb ∴=即log log log aa a MM N N =-当n =0时,明显成立.log log na a M n M ∴= 提问:1. 在上面的式子中,为什么要规定a >0,且a ≠1,M >0,N >0?2.你能用自己的语言分别表述出以上三个等式吗?例题分析 例4 计算:(1)㏒3(92×35); (2)lg1001/5例5 用㏒a x, ㏒a y ㏒a z 表示下列各式:(1)㏒a (x 2yz ) (2)㏒a yz x 2(3)㏒z y x 2.例6科学家以里氏震级来度量地震的强度。
第2课时 对数的运算性质及换底公式 内 容 标 准学 科 素 养 1.掌握对数的运算性质,能运用运算性质进行对数的有关计算.2.了解换底公式、能用换底公式将一般对数化为自然对数或常用对数. 准确定义概念 熟练等价转化 提升数学运算授课提示:对应学生用书第52页[基础认识]知识点一 对数的运算性质预习教材P 80-82,思考并完成以下问题当m >0,N >0时,log a (M +N )=log a M +log a N ,log a (MN )=log a M ·log a N 是否成立? 提示:不一定成立.知识梳理 对数的运算性质 条件 a >0,且a ≠1,M >0,N >0性质 log a (MN )=log a M +log a Nlog a M N=log a M -log a N log a M n =n log a M (n ∈R )思考并完成以下问题(1)换底公式中的底数a 是特定数还是任意数?提示:是大于0且不等于1的任意数.(2)换底公式有哪些作用?提示:利用换底公式可以把不同底数的对数化为同底数的对数,便于运用对数的运算性质进行化简、求值.知识梳理log a b =log c b log c a(a >0,且a ≠1;c >0,且c ≠1;b >0). 2.用换底公式推得的两个常用结论:(1)log a b ·log b a =1(a >0,且a ≠1;b >0,且b ≠1);(2)log am b n =n mlog a b (a >0,且a ≠1;b >0;m ≠0). 知识点三 常用结论思考并完成以下问题结合教材P 81-82,例4和例5,你认为怎样利用对数的运算性质计算对数式的值?提示:第一步:将积、商、幂、方根的对数直接运用运算性质转化.第二步:利用对数的性质化简、求值.知识梳理 常用结论由换底公式可以得到以下常用结论:(1)log a b =1log b a; (2)log a b ·log b c ·log c a =1;(3)log an b n =log a b ;(4)log an b m =m nlog a b ; (5)log 1ab =-log a b . 思考:M ·N >0,则式子log a (M ·N )=log a M +log a N 成立吗?提示:不一定成立.当M >0,N >0时成立;当M <0,N <0时不成立.2.换底公式一般在什么情况下应用?提示:(1)在运算过程中,出现不能直接用计算器或查表获得对数值时,可化成以10为底的常用对数进行运算.(2)在化简求值过程中,出现不同底数的对数不能运用运算法则时,可统一化成以同一个实数为底的对数,再根据运算法则进行化简与求值.[自我检测]1.若a >0,a ≠1,x >0,y >0,x >y ,下列式子中正确的个数是( )①log a x ·log a y =log a (x +y );②log a x -log a y =log a (x -y );③log a ⎝⎛⎭⎫x y =log a x ÷log a y ; ④log a (xy )=log a x ·log a y .A .0B .1C .2D .3解析:根据对数运算性质知4个式子均不正确,③应为log a x y=log a x -log a y ,④应为log a (xy )=log a x +log a y .答案:A2.(log 29)×(log 34)=( ) A.14 B.12C .2D .4 解析:∵log 29×log 34=lg 9lg 2×lg 4lg 3=2lg 3lg 2×2lg 2lg 3=4. 答案:D3.若lg a 与lg b 互为相反数,则a 与b 的关系式为________.解析:∵lg a +lg b =0,∴lg(ab )=0,∴ab =1.答案:ab =1授课提示:对应学生用书第52页探究一 利用对数的运算性质化简求值[例1] 计算下列各式的值:(1)lg 14-2lg 73+lg 7-lg 18; (2)lg 27+lg 8-3lg 10lg; (3)lg 52+23lg 8+lg 5·lg 20+(lg 2)2. [思路点拨] 灵活运用对数的运算性质求解. [解析] (1)法一:lg 14-2lg 73+lg 7-lg 18 =lg(2×7)-2(lg 7-lg 3)+lg 7-lg(32×2)=lg 2+lg 7-2lg 7+2lg 3+lg 7-2lg 3-lg 2=0.法二:lg 14-2lg 73+lg 7-lg 18 =lg 14-lg ⎝⎛⎭⎫732+lg 7-lg 18=lg 14×7⎝⎛⎭⎫732×18=lg 1=0. (2)lg 27+lg 8-3lg 10lg =lg (33)12+lg 23-3lg 1012lg 3×2210=32lg 3+3lg 2-32lg 10lg 3+2lg 2-1=32(lg 3+2lg 2-1)lg 3+2lg 2-1=32. (3)原式=2lg 5+2lg 2+lg 5(2lg 2+lg 5)+(lg 2)2=2lg 10+(lg 5+lg 2)2=2+(lg 10)2=2+1=3.方法技巧 1.在应用对数运算性质时应注意保证每个对数式都有意义,应避免出现lg(-5)2=2lg(-5)等形式的错误,同时应注意对数性质的逆用在解题中的应用.譬如在常用对数中,lg 2=1-lg 5,lg 5=1-lg 2的运用.2.对于底数相同的对数式的化简,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;(2)“拆”,将积(商)的对数拆成对数的和(差).3.对数的化简求值一般是正用或逆用公式,对真数进行处理,选哪种策略化简,取决于问题的实际情况,一般本着便于真数化简的原则进行.跟踪探究 lg 243lg 9的值. 解析:lg 243lg 9=lg 35lg 32=5lg 32lg 3=52. 探究二 利用换底公式化简、求值[例2] 已知lg 2=a ,lg 3=b ,则log 312=( )A.2a +b bB.2a +b aC.a 2a +bD.b 2a +b[思路点拨] 把log 312利用换底公式:log 312=lg 12lg 3建立log 312同a ,b 的关系. [解析] ∵log 312=lg 12lg 3=lg 3+lg 4lg 3=lg 3+2lg 2lg 3, 又lg 2=a ,lg 3=b ,∴log 312=b +2a b.[答案] A延伸探究 把题设条件换成“log 23=b a”试求相应问题. 解析:∵log 23=b a, ∴log 312=log 212log 23=log 23+2log 23=b a +2b a=b +2a b. 方法技巧 1.换底公式的主要用途在于将一般对数化为常用对数或自然对数,然后查表求值,解决一般对数求值的问题.2.换底公式的本质是化异底为同底,这是解决对数问题的基本方法.跟踪探究 2.(1)已知log 23=a,3b =7,用a ,b 表示log 1256;(2)已知log 32=a ,log 37=b ,试用a ,b 表示log 28498. 解析:(1)∵3b =7,∴b =log 37.log 1256=log 356log 312=3log 32+log 371+2log 32=3a +b 1+2a=3+ab a +2. (2)∵log 32=a ,log 37=b ,log 28498=log 3498log 328=log 349-log 38log 34+log 37 =2log 37-3log 322log 32+log 37=2b -3a 2a +b. 探究三 换底公式、对数运算性质的综合应用[例3] (1)设3x =4y =36,求2x +1y的值; (2)若26a =33b =62c ≠1,求证:1a +2b =3c. [思路点拨] 用对数式表示出x ,y ,a ,b ,c 再代入所求(证)式.[解析] (1)∵3x =4y =36,∴x =log 336,y =log 436,∴2x =2log 336=2log 3636log 363=2log 363=log 369, 1y =1log 436=1log 3636log 364=log 364. ∴2x +1y=log 369+log 364=log 3636=1. (2)证明:设26a =33b =62c =k (k >0,且k ≠1).则6a =log 2k ≠0,3b =log 3k ≠0,2c =log 6k ≠0.∴1a =6log 2k =6log k 2,1b =3log 3k=3log k 3, 1c =2log 6k=2log k 6, ∴1a +2b =6log k 2+2×3log k 3=log k 26+log k 36=log k 66=6log k 6=3c, ∴1a +2b =3c. 方法技巧 1.带有附加条件的对数式或指数式的求值问题,需要对已知条件和所求式子进行化简转化,原则是化为同底的对数,以便利用对数的运算性质.要整体把握 对数式的结构特征,灵活运用指数式与对数式的互化.2.解对数方程时,先要对数有意义(真数大于0,底数大于0且不等于1)求出未知数的取值范围,去掉对数值符号后,再解方程,此时只需检验其解是否在其取值范围内即可.跟踪探究 .(1)12(lg x -lg 3)=lg 5-12lg(x -10); (2)lg x +2log (10x )x =2;(3)log (x 2-1)(2x 2-3x +1)=1.解析:(1)方程中的x 应满足x >10,原方程可化为lgx 3=lg 5x -10, ∴x 3=5x -10,即x 2-10x -75=0.解得x =15或x =-5(舍去),经检验,x =15是原方程的解.(2)首先,x >0且x ≠110, 其次,原方程可化为lg x +2lg x1+lg x =2, 即lg 2x +lg xt =lg x ,则t 2+t -2=0,解得t =1或t =-2,即lg x =1或lg x =-2.∴x =10或x =1100. 经检验,x =10,x =1100都是原方程的解. (3)首先,x 2-1>0且x 2-1≠1,即x >1或x <-1且x ≠±2.由2x 2-3x +1>0,得x <12或x >1. 综上可知,x >1或x <-1且x ≠±2.其次,原方程可化为x 2-1=2x 2-3x +1.∴x 2-3x +2=0,∴x =1或x =2.又∵x >1或x <-1且x ≠±2,∴x =2.经检验,x =2是原方程的解.授课提示:对应学生用书第53页[课后小结]1.换底公式可完成不同底数的对数式之间的转化,可正用,逆用;使用的关键是恰当选择底数,换底的目的是利用对数的运算性质进行对数式的化简.2.运用对数的运算性质应注意:(1)在各对数有意义的前提下才能应用运算性质.(2)根据不同的问题选择公式的正用或逆用.[素养培优]忽略对数的真数为正致错易错案例:lg(x +1)+lg x =lg 6易错分析:解对数方程时要注意验根,以保证所得方程的根满足对数的真数为正数,底数为不等于1的正数,否则得到的新方程与原方程不等价,产生了增根,考查概念、定义、数学运算的学科素养.自我纠正:∵lg(x+1)+lg x=lg(x2+x)=lg 6,∴x2+x=6,解得x=2或x=-3,经检验x =-3不符合题意,∴x=2.。
对数的运算性质【教学目标】1.掌握对数的运算性质。
2.理解对数的运算性质推导过程。
3.通过推导对数运算性质的过程,提升数学运算素养。
【教学重难点】1.掌握对数的运算性质。
2.理解对数的运算性质推导过程。
【教学过程】一、基础铺垫对数与指数概念之间的联系,决定了对数运算与指数运算之间的密切相关性。
若a >0,且a ≠1,M >0,N >0,则(1)log a (MN )=log a M +log a N ;(2)log a M n =n log a M (n ∈R );(3)log a M N =log a M -log a N 。
二、新知探究1.对数运算性质【例】求下列算式的值。
2log 32-log 3329+log 38+3log 515。
[解]原式=log34-log3329+log38-3log55=log3⎝ ⎛⎭⎪⎫4×932×8-3=log39-3=2-3=-1. 【教师小结】对数的计算一般有两种处理方法:一种是将式中真数的积、商、幂、方根运用对数的运算法则将它们化为对数的和、差、积、商,然后化简求值;二是将式中的对数的和、差、积、商运用对数的运算法则将它们化为真数的积、商、幂、方根,然后化简求值。
2.对数运算性质的应用[探究问题](1)已知a =2lg 3,b =3lg 2,则a ,b 的大小关系是什么?提示:∵lg a =lg 2lg 3=lg 3lg 2,lg b =lg 3lg 2=lg 2lg 3.∴lg a =lg b∴a =B .(2)设2a =5b=m ,且1a +1b =2,则m 的值是什么? 提示:由2a =5b =m ,取对数得a lg 2=b lg 5=lg m ,∴a =lg m lg 2,b =lg m lg 5,又1a +1b =2,∴lg 2lg m +lg 5lg m =2,∴lg 10lg m =2.∴lg m =12,∴m =1012=10。
4.1 对数及其运算(2)导入新课思路1.上节课我们学习了以下内容:1.对数的定义.2.指数式与对数式的互化.a b =N log a N =b .3.重要公式:(1)负数与零没有对数;(2)log a 1=0,log a a =1;(3)对数恒等式a log a N =N . 下面我们接着讲对数的运算性质〔教师板书课题〕思路2.我们在学习指数的时候,知道指数有相应的运算法则,即指数运算法则.a m ·a n =a m +n ;a m ÷a n =a m -n ;(a m )n =a mn;m a n =nm a .从上节课我们还知道指数与对数都是一种运算,而且它们互为逆运算,对数是否也有和指数相类似的运算法则呢?答案是肯定的,这就是本堂课的主要内容,点出课题.推进新课新知探究提出问题1在上节课中,我们知道,对数运算可看作指数运算的逆运算,你能从指数与对数的关系以及指数运算性质,得出相应的对数运算性质吗?2如我们知道am =M ,a n =N ,a m ·a n =a m +n ,那m +n 如何表示,能用对数式运算吗?3在上述24你能否用最简练的语言描述上述结论?如果能,请描述.5上述运算性质中的字母的取值有什么限制吗?6上述结论能否推广呢?7学习这些性质能对我们进行对数运算带来哪些方便呢?讨论结果:(1)通过问题(2)来说明.(2)如a m ·a n =a m +n ,设M =a m ,N =a n ,于是MN =a m +n ,由对数的定义得到M =a m m =log a M ,N =a n n =log a N ,MN =a m +n m +n =log a MN ,log a MN =log a M +log a N .因此m +n 可以用对数式表示.(3)令M =a m ,N =a n,则M N =a m ÷a n =a m -n ,所以m -n =log a M N . 又由M =a m ,N =a n,所以m =log a M ,n =log a N .所以log a M -log a N =m -n =log a M N,即log a M N=log a M -log a N . 设M =a m ,则M n =(a m )n =a mn .由对数的定义,所以log a M =m ,log a M n =mn .所以log a M n =mn =n log a M ,即log a M n=n log a M . 这样我们得到对数的三个运算性质:如果a >0,a ≠1,M >0,N >0,则有log a (MN )=log a M +log a N ,①log a M N=log a M -log a N ,②log a M n =n log a M (n ∈R ).③(4)以上三个性质可以归纳为:性质①:两数积的对数,等于各数的对数的和;性质②:两数商的对数,等于被除数的对数减去除数的对数;性质③:幂的对数等于幂指数乘底数的对数.。
§4.1 对数及其运算(2)----教学设计教材分析本节内容包括对数的定义、对数式与指数式的互化、对数的运算性质.对数既是一个重要的数学概念,也是一种重要的运算,且与指数概念紧密相连,是高考考查的一个重要知识点.本节课是本节的第二课时,主要内容是对数的运算性质.本节课的学习蕴含着转化化规的数学思想,类比与对比等基本数学方法.在前面,我们学习了指数的运算性质和对数的概念,它是学习本节课的基础,同时本节课又是后面学习换底公式和对数函数的基础.教学目标1.知识与技能理解对数运算性质及其推导过程,能灵活运用运算性质进行对数运算.2.过程与方法经历探究、发现、证明、应用对数运算性质的过程.3.情感态度与价值观在对数运算性质的探究过程中,培养学生善于观察,勇于探索的自主学习习惯和科学的思维方法.重点难点重点:利用对数的运算性质解决相关问题.难点:对数运算性质的证明与对数的运算性质的灵活应用.教学方法与手段教学方法:探究交流、讲练结合.教学手段:多媒体辅助教学.教学过程一、问题引入1.上节课我们学习了对数的运算,前面又学习过指数的运算和指数的运算性质,那么对数是否也有类似的运算性质呢?2.请同学们完成课本80页表格3-7,猜想对数的运算性质.二、新知学习通过完成表格3-7,引导学生归纳出对数的运算性质.1.对数运算性质:如果0,1,0,0,a a M N >≠>>则(1)log ()log log a a a MN M N =+;(2)log log n a a M n M =()n R ∈;(3)log log log a a a M M N N=-. 证明:(1)设log ,log a a M p N q ==,由对数的定义,得,p q a M a N ==.因为 p q p q MN a a a +==,所以log ()a p q MN +=,即 log ()log log a a a MN M N =+.(2)(3)可由学生仿照(1)证明.说明:上述证明是运用转化的思想,先通过假设,将对数式化成指数式,并利用幂的运算性质进行恒等变形;然后再根据对数定义将指数式化成对数式.①简易语言表达:“积的对数 = 对数的和”…….②有时逆向运用公式:如110log 2log 5log 101010==+.③真数的取值范围必须是),0(+∞:)5(log )3(log )5)(3(log 222-+-=--是不成立的;)10(log 2)10(log 10210-=-是不成立的.三、例题讲解例1.用x a log ,y a log ,z a log 表示下列各式:(1)log a xy z ; (2)log a 解:(1)log log ()log log log log a a a a a a xy xy z x y z z=-=+-;(2)log log (log a a a x =- =a log 2x +a log 3log z y a -=2a log x+z y a a log 31log 21-. 例2.计算:(1)25log 5; (2)1log 4.0; (3))24(log 572⨯; (4)5100lg .解:(1)255log 25log 52==; (2)0.4log 10=;(3)75751422222log (42)log 4log 2log 25log 214519⨯=+=+=+=;(4)=2122lg10lg10555==. 例3.计算:(1)2(lg5)lg2lg50+⋅; (2)100lg20log 25+; (3)7lg142lg lg 7lg183-+-. 说明:此例题可讲练结合.解:(1)50lg 2lg )5(lg 2⋅+=)15(lg 2lg )5(lg 2+⋅+=2lg 5lg 2lg )5(lg 2+⋅+ =2lg )2lg 5(lg 5lg ++=2lg 5lg +=1;(2)25log 20lg 100+=5lg 20lg +=100lg =2;(3)解法一:27lg142lg lg 7lg18lg(27)2(lg 7lg 3)lg 7lg(23)3-+-=⨯--+-⨯lg 2lg72lg72lg3lg7lg 22lg30=+-++--=;解法二:277lg142lg lg 7lg18lg14lg()lg 7lg1833-+-=-+-227147lg14lg()lg7lg18lg lg1073()183⨯=-+-===⨯. 评述:此例题体现对数运算性质的综合运用,应注意掌握变形技巧,如(3)题各部分变形要化到最简形式,同时注意分子、分母的联系.(2)题要避免错用对数运算性质.思考:判断下列各式是否成立,如果不成立,请举一个反例.(1)log ()log log a a a MN M N =⋅;(2)lg lg lg M M N N=; (3)log ()log log a a a M N M N +=+;(4)log ()log log a a a M N M N -=-.通过这些式子让学生加深对对数的运算性质的理解,避免出现以上错误.四、课堂练习教材第83页练习题1、2、3题.五、课堂小结由学生自主归纳在使用对数的运算性质时要注意什么问题.注意把对数的运算性质与指数的运算性质相结合记忆.六、作业必做题:课本87页A 组5、6.选做题:已知3010.02lg =,4771.03lg =,求45lg 的值.七、板书设计八、教学反思本节课的成功之处:一、问题引入比较恰当,学生通过填写表格,很容易猜想出对数的运算性质.二、选取的例题不错,题型多样,学生基本能掌握对数运算性质的应用.不足之处:一、板书要再清晰,紧凑,把每一步的过程写清楚,不能省去中间步骤,这样才能让学生看得更清楚.二、例题可通过多媒体展示,节省时间.。
对数及其运算
一.教学目标:
1.知识与技能
①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,
求值、化简,并掌握化简求值的技能.
②运用对数运算性质解决有关问题.
③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. 过程与方法
①让学生经历并推理出对数的运算性质.
②让学生归纳整理本节所学的知识.
3. 情感、态度、和价值观
让学生感觉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.
二.教学重点、难点
重点:对数运算的性质与对数知识的应用
难点:正确使用对数的运算性质
三.学法和教学用具
学法:学生自主推理、讨论和概括,从而更好地完成本节课的教学目标.
教学用具:投影仪
四.教学过程:
1.设置情境
复习:对数的定义及对数恒等式
log b a N b a N =⇔= (a >0,且a ≠1,N >0)
, 指数的运算性质.
;
m n m n m n m n a a a a a a +-⋅=÷=
();
n m n mn m
a a a == 2.讲授新课 探究:在上课中,我们知道,对数式可看作指数运算的逆运算,你能从指数与对数的
关系以及指数运算性质,得出相应的对数运算性质吗?如我们知道m n m n a a a
+⋅=,那m n
+如何表示,能用对数式运算吗? 如:,,m n m n m n a a a M a N a +⋅===设。
于是,m n MN a += 由对数的定义得到 log ,log m n a a M a m M N a n N =⇔==⇔=
log m n a MN a m n MN +=⇔+=
log log log ()a a a M N MN ∴+=放出投影
即:同底对数相加,底数不变,真数相乘
提问:你能根据指数的性质按照以上的方法推出对数的其它性质吗?
(让学生探究,讨论)
如果a >0且a ≠1,M >0,N >0,那么:
(1)log log log a a a MN M N =+
(2)log log log a a a M M N N
=- (3)log log ()n a a M n M
n R =∈
证明:
(1)令,m n M a N a == 则:
m n m n M a a a N
-=÷= log a M m n N ∴-= 又由,m n M a N a ==
log ,log a a m M n N ∴== 即:log log log a a a
M M N m n N -=-= (3)0,log ,N n n a n N M M a ≠==时令则 log ,b
n
a b n M M a ==则 N b n n
a a ∴=
N b ∴=
即log log log a a a M M N N
=- 当n =0时,显然成立.
log log n a a M n M ∴=
提问:1. 在上面的式子中,为什么要规定a >0,且a ≠1,M >0,N >0?
2.你能用自己的语言分别表述出以上三个等式吗?
例题分析
例4 计算:
(1)㏒3(92×35); (2)lg1001/5
例5 用㏒a x, ㏒a y ㏒a z 表示下列各式:
(1)㏒a (x 2
yz ) (2)㏒a yz x 2 (3)㏒z y x 2. 例6科学家以里氏震级来度量地震的强度。
若设I 为地震时所散发出来的相对能量程度,则里氏震级r 可定义为r=0.6lgI ,试比较6.9级和7.8级地震的相对能量程度。
思考交流
判断下列式子是否正确,a >0且a ≠1,x >0且a ≠1,x >0,x >y ,则有
(1)log log log ()a a a x y x y ⋅=+ (2)log log log ()a a a x y x y -=-
(3)log log log a a a x x y y
=÷ (4)log log log a a a xy x y =- (5)(log )log n a a x n x = (6)1log log a a
x x =-
(71log a x n
=
练习 P83 1,2,3
作业 习题3-4A 组5
课后反思:。