内容正文:
第四章 指数函数与对数函数
4.3对数
4.3.2对数的运算
学 习 目 标
1
2
3
掌握对数的运算法则,能利用法则、换底公式进行对数化简与求值运算.
经历对数运算法则的推导过程,体会指数与对数的互化思想,提升逻辑推理能力.
感受指数、对数内在的统一联系,养成严谨运算、规范书写的学习习惯.
新课引入
新课引入
4.1时我们学习了指数幂运算的性质:
从对数定义知道,对数式与指数式是可以相互转化的,那么对数的运算是否存在类似的性质与法则呢?这节课我们就从指数与对数的关系及指数幂的运算性质,来研究相应的对数的运算性质.
探究一:对数的运算性质
新知探究
思考:计算:=______,=______,=______.
=______,=______,=______.
观察上题中数值之间的关系,你有何猜想?
(1)即,则
即,则
探究一:对数的运算性质
新知探究
思考:计算:=______,=______,=______.
=______,=______,=______.
观察上题中数值之间的关系,你有何猜想?
(2)即
即
(3)即
即
探究一:对数的运算性质
新知探究
问题1:你能根据指数与对数的关系以及指数运算性质,证明以上对数运算性质吗?
(1);
证明:设,于是,由对数的定义得到
,
,
∴,其中且,,0.
即:同底对数相加,底数不变,真数相乘.
探究一:对数的运算性质
新知探究
(2);
证明:设,于是,
由对数的定义得到
,
,
∴,其中且,,0.
即:同底对数相减,底数不变,真数相除.
探究一:对数的运算性质
新知探究
证明设
∵∴.
根据对数与指数间的关系可得:
∴.
(3).
探究一:对数的运算性质
新知探究
如果,且,,,那么
①
即:同底对数相加,底数不变,真数相乘.
②
即:同底对数相减,底数不变,真数相除.
③
即:真数的次数可以提到对数前作为系数.
典例精讲
例3:求下列各式的值:(1) (2).
【分析】① ②
③
解:
5219.
典例精讲
例4:写出用表示
【分析】① ②
③
解:
探究二:对数的换底公式
新知探究
数学史上,人们经过大量努力,制作了常用对数表和自然对数表,只要通过查表就可以求出任意正数的常用对数或自然对数.这样,如果能将其他底的对数转换为以10或为底的对数,就能方便地求出这些对数.
你能根据对数的定义推导出下面的公式吗?
( ,且;;,且 )
设,两边同时取以为底的对数,得
则,,即
对数换底公式
探究二:对数的换底公式
新知探究
问题2:通过对数换底公式,我们可以得到一些有用的推论,请尝试证明下列推论.
(1);(2);(3).
证明(1):
证明(2):∵∴
证明(3):
对数换底公式的重要推论
技巧点拨
换底公式:( ,且;;,且 )
对数换底公式的重要推论:
,且;,且 .
,且;,, .
,,,,且 .
特别地, .
即时训练
题型1 对数的运算性质及应用
1、计算下列各式:
①②
解:①原式 ②原式
2、求下列各式的值:
(1); (2).
解:(1)
(2)原式
.
即时训练
题型1 对数的运算性质及应用
3、化简下列各式
; ;
解:(1)原式
(2)原式
4、若则 等于( ).
. . . .
即时训练
题型1 对数的运算性质及应用
5、设,则
. . . .
【答案】:
6、已知,,请用表示下列各式:
① ②; ③ ; ④
【答案】:① ② ③ ④
即时训练
题型1 对数的运算性质及应用
7、已知,,且.用,及表示下列各式:
(1) ; (2) ;(3)
解:(1)
(2) .
即时训练
题型2 换底公式及其应用
1、求值:
;
解:(1)原式
(2)原式
2、计算的值.
解:原式
即时训练
题型2 换底公式及其应用
3、若则的值为_______.
解:由已知可得即,
∴即
4、计算
解:原式
即时训练
题型3 对数与指数的综合运用
1、已知用表示的值.
解:∵∴
于是
即时训练
题型3 对数与指数的综合运用
2、若,且,
解:设,则且,
所以 ,, ,则
,
即,所以 .
课堂小结
感谢聆听!
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