内容正文:
人教B版(2019)必修第二册
4.2.1 对数运算
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
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学习目标
理解对数的概念,体现数学抽象能力(重点)
了解常用对数与自然对数,体现逻辑推理能力(重点)
理解对数式与指数式的关系,体现逻辑推理能力(重难点)
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新课导入
(1)地震的里氏震级是根据最大振幅计算出来的.2008年5月12日,我国四川汶川发生了地震,速报震级为里氏7.8级,修订后的震级为里氏8.0级.震级相差0.2,最大振幅之间具有什么关系?
(2)化学学科中,我们用pH表示溶液的酸碱性,pH是由 c(H+)(即溶液中 H+的浓度)决定的.pH=7和pH=8的两种溶液,它们的c(H+) 有什么关系?
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新课学习
在关系式ab=N 中,以a或N为未知数的方程,我们都已经接触过,
例如:x5=32,23=x等,本节要研究b为未知数的情形,即求解类似2x=64 的方程.
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新课学习
尝试与发现:(1)说出2x=64 的一个实数根;
(2)判断方程2x=64 的实数根的个数,并说明理由.
因为26=64,所以x=6 一定是2x=64 的实数根,再由y=2x是一个增函数可知2x=64 有唯一的实数解x=6.
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新课学习
对数的定义
当a>0且a≠1时,指数函数y=ax是定义域为R,值域为(0 ,+∞)的单调函数,这就意味着,如图所示,任意给定y0∈(0 ,+∞),存在唯一的x0∈R,使得
y0=ax0.
因此,在表达式 ab=N(a>0 且 a≠1,N∈(0 ,+∞))中,当a与N确定之后,
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新课学习
对数的定义
只有唯一的 b 能满足这个式子,此时,幂指数b称为以a为底N 的对数,记作
b=logaN,
其中 a 称为对数的底数,N称为对数的真数.
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新课学习
对数的充要条件
当a>0且a≠1 时,b=logaN的充要条件是 ab=N.
由此可知,只有N>0时,logaN才有意义,这通常简称为“负数和零没有对数”.
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新课学习
举个例子:
因为42=16,所以2是以4为底16的对数,即log416=2,即
42=16 ⇔ log416=2,
另外,
41=4⇔log44=1,
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新课学习
例1:已知a>0且a≠1,求loga1与logaa 的值.
因为a0=1,a1=a,所以 loga1=0,logaa=1.
例1的结论可以简述为“1的对数为0”“底的对数为1”.
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新课学习
指数与对数的互化
指数表达式ab=N与对数表达式b=logaN 实际上表示的是同一数量关系,如果把对数表达式中的b代入指数表达式,则可得
alogaN=N ;
类似地,如果把指数表达式中的N代入对数表达式,则有
logaab=b.
例如:2log232=
32,
log10103=
3.
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新课学习
例2:求下列各式的值:
(1)log216;
因为24=16,所以log216=4.
(2) ;
因为2-1= ,所以 log2 =-1.
(3)52log53.
因为 5log53=3,所以 52log53=(5log53)2=32=9.
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新课学习
常用对数
以10为底的对数称为常用对数,即log10N 是常用对数.为了简便起见,常用对数的表示中,通常把底10略去不写,并把“log”写成“lg”,即把 log10N 简写为 lg N.
后续如果没有指出对数的底,则默认为指的都是常用对数.
例如:“100 的对数是2”,就是指“100的常用对数是2”.
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新课学习
自然对数
在科学技术中,常常还使用以无理数e=2.718 28…为底的对数,以 e为底的对数称为自然对数,自然对数 logeN 通常简写为 ln N.
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新课学习
例3:求下列各式的值:
(1)lg 10;
因为101=10,所以 lg10=1;
(2)lg 100;
因为102=100,所以 lg100=2;
(3)lg 0.01;
因为10-2=0.01,所以 1g 0.01=-2;
(4)ln e5.
因为 logaab=b,所以 ln e5=5.
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新课学习
例4:已知 log4a=log25b=,求lg(ab)的值.
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新课学习
用信息技术计算常用对数与自然对数
常用对数与自然对数的值,可以通过科学计算器和计算机软件求得.
图(1)是某特定型号计算器上的常用对数按钮和自然对数按钮,
图(2)显示的是用GeoGerra计算lg2 017和ln2 017的结果
下面我们来给出本小节情境与问题中里氏震级问题的答案.
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新课学习
用信息技术计算常用对数与自然对数
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课堂练习
D
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课堂练习
C
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课堂练习
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课堂练习
C
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课堂练习
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课堂练习
D
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课堂练习
A
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课堂练习
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课堂总结
1.对数的定义
2.对数的充要条件
3.常用对数
4.自然对数
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谢
谢
观
看
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