2.2.1对数与对数运算

编辑: 逍遥路 关键词: 高一 来源: 高中学习网
目标
(一)知识点
1.对数的概念;2.对数式与指数式的互化.
(二)能力训练要求
1.理解对数的概念;2.能够进行对数式与指数式的互化;3.培养学生数学应用意识.
(三)德育渗透目标
1.认识事物之间的普遍联系与相互转化;2.用联系的观点看问题;
3.了解对数在生产、生活实际中的应用.
教学重点
对数的定义.
教学难点
对数概念的理解.
教学过程
一、复习引入:
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?
=2 x=?
也是已知底数和幂的值,求指数.你能看得出来吗?怎样求呢?
二、新授内容:
定义:一般地,如果 的b次幂等于N,就是 ,那么数b叫做以a为底N的对数,记作 ,a叫做对数的底数,N叫做真数.

例如: ; ;
; .
探究:1。是不是所有的实数都有对数? 中的N可以取哪些值?
⑴负数与零没有对数(∵在指数式中N>0)
2.根据对数的定义以及对数与指数的关系, ? ?
⑵ , ;
∵对任意 且 ,都有 ∴ 同样易知:
⑶对数恒等式
如果把 中的b写成 ,则有 .
⑷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 简记作lgN.
例如: 简记作lg5; 简记作lg3.5.
⑸自然对数:在科学技术中常常使用以无理数e=2.71828……为底的对数,以e为底的对数叫自然对数,为了简便,N的自然对数 简记作lnN.
例如: 简记作ln3; 简记作ln10.
(6)底数的取值范围 ;真数的取值范围 .
三、讲解范例:
例1.将下列指数式写成对数式:
(1) (2) (3) (4)
解:(1) 625=4;(2) =-6;(3) 27=a;(4) .
例2.将下列对数式写成指数式:
(1) ;(2) ;(3) ;(4) .
解:(1) (2) =128;(3) =0.01;(4) =10.
例3.求下列各式中的 的值:
(1) ;(2) (3) (4)
例4.计算:⑴ ,⑵ ,⑶ ,⑷ .
解法一:⑴设 则 ,∴
⑵设 则 , ,∴
⑶令 = ,∴ ,∴
⑷令 ,∴ , ,∴
解法二:
⑴ ;⑵
⑶ = ;⑷
四、练习:(书P64`)
1.把下列指数式写成对数式
(1) =8;(2) =32;(3) = ; (4) .
解:(1) 8=3(2) 32=5(3) =-1(4) =-
2.把下列对数式写成指数式
(1) 9=2⑵ 125=3⑶ =-2⑷ =-4
解:(1) =9(2) =125(3) = (4) =
3.求下列各式的值
(1) 25⑵ ⑶ 100
⑷ 0.01⑸ 10000⑹ 0.0001
解:(1) 25= =2(2) =-4(3) 100=2
(4) 0.01=-2(5) 10000=4(6) 0.0001=-4
4.求下列各式的值
(1) 15⑵ 1⑶ 81⑷ 6.25⑸ 343⑹ 243
解:(1) 15=1(2) 1=0(3) 81=2
(4) 6.25=2(5) 343=3(6) 243=5
五、课堂小结
⑴对数的定义;⑵指数式与对数式互换;⑶求对数式的值.
2.2.1对数与对数运算(二)
教学目标
(三)教学知识点
对数的运算性质.
(四)能力训练要求
1.进一步熟悉对数定义与幂的运算性质;2.理解对数运算性质的推倒过程;
3.熟悉对数运算性质的内容;4.熟练运用对数的运算性质进行化简求值;
5.明确对数运算性质与幂的运算性质的区别.
(三)德育渗透目标
1.认识事物之间的普遍联系与相互转化;2.用联系的观点看问题.
教学重点
证明对数的运算性质.
教学难点
对数运算性质的证明方法与对数定义的联系.
教学过程
一、复习引入:
1.对数的定义 其中 与
2.指数式与对数式的互化

3.重要公式:
⑴负数与零没有对数;⑵ ,
⑶对数恒等式
4.指数运算法则
二、新授内容:
1.积、商、幂的对数运算法则:
如果a>0,a?1,M>0,N>0有:

证明:①设 M=p, N=q.由对数的定义可以得:M= ,N= .
∴MN= = ∴ MN=p+q,即证得 MN= M+ N.
②设 M=p, N=q.由对数的定义可以得M= ,N= .
∴ ∴ 即证得 .
③设 M=P由对数定义可以得M= ,
∴ = ∴ =np,即证得 =n M.
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 .
③真数的取值范围必须是 :
是不成立的.
是不成立的.
④对公式容易错误记忆,要特别注意:
, .
2.讲授范例:
例1.用 , , 表示下列各式:

解:(1) = (xy)- z= x+ y- z
(2) = (
= + =2 x+ .
例2.计算
(1) ,(2) ,(3) ,(4)
解:(1) 25= =2 (2) 1=0.
(3) ( ×25)= + = + =2×7+5=19.
(4)lg = .
例3.计算:
(1) (2)
(3)
说明:此例题可讲练结合.
解:(1) = =
= = =1;
(2) = = =2;
(3)解法一:lg14-2lg +lg7-lg18=lg(2×7)-2(lg7-lg3)+lg7-lg( ×2)
=lg2+lg7-2lg7+2lg3+lg7-2lg3-lg2=0.?
解法二:
lg14-2lg +lg7-lg18=lg14-lg +lg7-lg18=lg
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.
例4.已知 , ,求
例5.课本P66面例5.
20世纪30年代,里克特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=lgA-lgA0.
其中,A是被测地震的最大振幅,A0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).
3.课堂练习:
教材第68页练习题1、2、3题.
4.课堂小结
对数的运算法则,公式的逆向使用.

2.2.1对数与对数运算(三)
教学目标
(五)教学知识点
1.了解对数的换底公式及其推导;2.能应用对数换底公式进行化简、求值、证明;
3.运用对数的知识解决实际问题。
(六)能力训练要求
会用 , 等变形公式进行化简.
(三)德育渗透目标
培养学生分析问题解决问题的能力.
教学重点
对数换底公式的应用.
教学难点
对数换底公式的证明及应用.对数知识的运用。
教学过程
二、复习引入:
对数的运算法则
如果a>0,a?1,M>0,N>0有:

二、新授内容:
1.对数换底公式: (a>0,a?1,m>0,m?1,N>0).
证明:设 N=x,则 =N.
两边取以m为底的对数:
从而得: ∴ .
2.两个常用的推论:
① , .
② (a,b>0且均不为1).
证:① ;
② .
三、讲解范例:
例1

1.已知 , ,用a,b表示 .
解:因为 3=a,则 ,又∵ 7=b,
∴ .
2.求值
例2.设 ,求m的值.
解:∵ ,
  ∴ ,即m=9.
例3.计算:① ,② .
解:①原式= .
②∵ , ,∴原式= .
例4.P67例6
生物机体内碳14的“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76.7%,
试推算马王堆古墓的年代.
例5.已知 x= ,求x.
分析:由于x作为真数,故可直接利用对数定义求解;另外,由于等式右端为两实数和的形式,b的存在使变形产生困难,故可考虑将 c移到等式左端,或者将b变为对数形式.
解法一:由对数定义可知: .
解法二:由已知移项可得 ,即 .
由对数定义知: .
解法三: .
.
练习:教材P68第4题
三、课堂小结

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