内容正文:
第四章 指数函数与对数函数
4.3对数
4.3.1对数的概念
学 习 目 标
1
2
3
理解对数的定义,掌握对数式与指数式的互化,熟记对数恒等式,会求简单对数值.
从指数运算的逆运算引入对数,体会转化思想,提升逻辑推理能力.
感受指数与对数之间对立统一的关系,体会数学概念发展的必要性,增强数学学习信心.
新课引入
情境1:16世纪,随着哥白尼“日心说”的盛行,天文学也蓬勃发展.欧洲人渐渐热衷于地理探险和海洋贸易,特别是地理探险需要更准确的天文知识,需要对庞大的“天文数据”进行快速和准确的计算.但那时候还没有计算机,人们迫切需要找到一种方法提高运算效率.
该怎么办呢?
新课引入
情境2:某种细胞分裂时,由1个分裂成2个,2个分裂成4个…以此类推,1个这样的细胞,经过分裂次得到细胞个数为.
1个细胞经过分裂3次得几个细胞?如何计算?
反之,1个细胞要经历分裂多少次,细胞个数是16个呢?分裂多少次,细胞是5个呢?
(1)=1
(2)=2
(3)=4
(4)=8
(5)=16
(6)=5
为了解决这个问题,早在18世纪的欧拉为我们提供了解决问题的方案,那就是发现了指数与对数的互逆关系,用对数来表示指数方程的解.
(1)已知 求
(2)已知 求
探究一:对数的概念
新知探究
问题1:如何将 中的 准确表示出来呢?
引入减法
引入除法
(3)已知 求
引入开方
(4)已知 求
引入?
对数
探究一:对数的概念
新知探究
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.注:真数
注意:
1.是一个数,是一种取对数的运算,结果仍是一个数.
2.底数的限制,且;
3.负数和0没有对数;
4.对数的书写格式
读作:
以为底的对数
探究一:对数的概念
新知探究
例如:
读作:以2为底10的对数;
读作:以1.11为底4的对数
辨析1.根据对数定义表述下列各式:
(1)
(2)
底数
幂
真数
指数
以a为底N的对数
指数式
对数式
以5为底25的对数是2,记作
以2为底的对数是-2,记作
探究一:对数的概念
新知探究
常用对数与自然对数
常用对数:将以10为底的对数叫做常用对数,并把记做。
自然对数:以无理数为底的对数,称为自然对数,
并把记做。
思考1:是否任何数都有对数?
负数和0没有对数
即
探究一:对数的概念
新知探究
追问:为什么规定底数不能取负数和 ?
对数是由指数转化而来,底数、指数或对数、幂或真数的范围不变,只是位置和名称发生了变换
辨析2.判断正误:
(1)是与的乘积.( )
(2)化成.( )
(3)对数运算的实质是求幂指数.( )
【答案】:×,×,√
即时训练
辨析3.求下列各式的值.
(1)__________; (2)__________; (3)__________;
__________; __________; __________;
__________; __________; __________;
__________; __________; __________;
__________; __________; __________;
__________; __________; __________;
(4)_________; _________; __________; __________;
思考2:你能发现什么规律吗?
0
0
0
1
1
1
2
3
-4
-2
-2
8
81
0.001
3
4
5
0
1
-2
2
探究一:对数的概念
新知探究
对数的基本性质: ①负数和零没有对数;
②;
③;
④;
⑤
思考2:你能利用对数与指数间的关系论证上述结论吗?
典例精讲
例1:把下列的指数式化为对数式,对数式化为指数式:
(1); (2); (3);
(4) (5) (6).
【分析】若,则
解: (2) (3);
10.
典例精讲
例2:求下列各式中的值:
(1); (2); (3) (4)
【分析】利用对数概念,转化为指数形式进行求解。
解:(1)∵∴ .
(2)∵∴.
(3)∵∴
(4)∵∴∴
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题型1 对数的概念辨析
1、在对数式中,求实数 的取值范围?
解:要使对数式有意义,需满足
解得或,所以实数的取值范围是 .
2、若代数式有意义,求实数 的取值范围?
解:由题可得,解得或,
故实数的取值范围为 .
即时训练
题型2 简单的对数运算
1、以下四个结论,其中正确的是( )
【答案】:
2、已知正数,满足,的值?
解:由 ,
得, ,
所以 .
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题型3 解对数方程
1、设,则的值等于
2、若,则的值等于_________
3、求下列各式中的值:
解:(1)因为,所以,所以 .
(2)因为,所以,
所以 .
课堂小结
感谢聆听!
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