内容正文:
4.3.1 对数的概念
1.理解对数的概念,掌握对数的性质,能进行简单的对数计算.
2.理解指数式与对数式的等价关系,会进行对数式与指数式的互化.
3.理解常用对数、自然对数的概念及记法.
学习目标
01
对数函数
问题:从2001年起,岳麓山景区取消了景区门票后,游客人次以每年11%的增长率进行增长,设x年后的游客人次是2001年的倍,则与x之间的关系式可以表示为 .
多少年后,游客人次会是2001年的2倍?
多少年后,游客人次会是2001年的3倍?……
分析:
当=2时,有:
当=3时,有:
……
新课导入
问题:前面的实际问题可以归结为一个什么数学问题?
已知底数和幂的值,求指数.
知识探究
思考1:若, 则
若,则
2
思考2:若,则
若 ,则
若,则
若,则
知识探究
思考3:满足的的值,我们用表示,即,并叫做“以2为底3的对数”.那么满足 , , 的的值可分别怎样表示?
思考4:一般地,如果,那么数叫做什么?怎样表示?
、 、
知识探究
一般地,如果 ,那么数叫做以为底的对数,记作其中叫做对数的底数,叫做真数.
概念生成
对数的书写格式
对数函数的概念
底数
幂
真数
指数
对数
①底数的范围:
>0且≠1;
②指数的范围:
;
③幂的范围:
>0.
①底数的范围:
>0且≠1;
②对数的范围:
;
③真数的范围:
>0.
指数式和对数式的关系 (𝒂>𝟎且𝒂≠𝟏)
(1)负数和零没有对数(即:真数大于零);
(2)1的对数等于零,即log1=0;
(3)底数的对数等于1,即log=1;
(4)对数恒等式 .
对数的基本性质
(1)常用对数
我们将以10为底的对数叫做常用对数,并把记作;
(2)自然对数
以e为底数的对数称为自然对数,并把记作.
两个重要对数
是个无理数,与π一样是明星数,是数学史甚至科学史上最伟大的两个数.
02
当堂检测
例1(多选题)下列说法中正确的是( )
ACD
A.零和负数没有对数 B.任何一个指数式都可化为对数式
C.以10为底的对数叫作常用对数 D.以 <m></m> 为底的对数叫作自然对数
[解析] 由对数的概念知,指数式 <m></m> 中,只有 <m></m> ,且 <m></m> 的指数式才可以化为对数式,因此零和负数没有对数,故A正确,B错误;
把以10为底的对数叫作常用对数,以 <m></m> 为底的对数叫作自然对数,故C,D正确,故选 <m></m> .
当堂检测
例2 使对数 <m></m> 有意义的 <m></m> 的取值范围是_________.
<m></m>
[解析] 由题意得 <m></m> , <m></m> , <m></m> 实数 <m></m> 的取值范围是 <m></m> .
例3 在对数式 <m></m> 中,实数 <m></m> 的取值范围是____________.
<m></m>
[解析] 由题意可得 <m></m> 解得 <m></m> 且 <m></m> ,所以实数 <m></m> 的取值范围
是 <m></m> .
当堂检测
[小结]
对数有意义的两个条件:
①底数大于0且不等于1;
②真数必须大于0.
例4 把下列各式中的对数式写成指数式,指数式写成对数式.
(1) <m></m> ;
解: <m></m> .
(2) <m></m> ;
解: <m></m> 30.
(3) <m></m> ;
解: <m>11.
(4) <m></m> ;
解: <m></m> .
当堂检测
探究点四 利用对数性质或对数恒等式求值
例5 求下列各式的值:
① <m></m> ___;
0
[解析] <m></m> .
② <m></m> ___;
1
[解析] <m></m> .
③ <m></m> ___;
0
[解析] <m></m> .
[素养小结]
求对数 <m></m> ,且 <m></m> 的值的步骤:
(1)设 <m></m> ;
(2)将 <m></m> 写成指数式 <m></m> ;
(3)将 <m></m> 写成以 <m></m> 为底的指数幂 <m></m> ,则 <m></m> ,即 <m></m> .
探究点三 求对数值
03
课堂小结
1.对数的概念
当 且 时,
其中 叫做对数的底数, 叫做真数.
一般地,如果 ,那么数 叫做以 为底 的对数,记作
3.对数恒等式
(1)
(2)
2.对数与指数间的关系