对数函数学案
2.2对数函数2.2.1对数与对数运算
第一课时对数
Q 情景引入
ing jing yin ru
“对数”(logarithm)一词是纳皮尔首先创造的,意思是“比数”.他最早用“人造的数”来表示对数.
俄国著名诗人莱蒙托夫是一位数学爱好者,传说有一次他在解答一道数学题时,冥思苦想没法解决,睡觉时做了一个梦,梦中一位老人提示他解答的方法,醒后他真的把此题解出来了,莱蒙托夫把梦中老人的像画了出来,大家一看竟是数学家纳皮尔,这个传说告诉我们:纳皮尔在人们心目中的地位是多么地高!那么,“对数”到底是什么呢?学完本节内容就明白了!
X 新知导学
in zhi dao xue
1.对数的概念
若a x=N(a>0,且a≠1),则数x叫做以a为底N的对数,a叫做对数的__底数__,N 叫做__真数__,记作x=__log a N__.
[知识点拨]对数式log a N可看作一种记号,表示关于x的方程a x=N(a>0,且a≠1)的解;也可以看作一种运算,即已知底为a(a>0,且a≠1),幂为N,求幂指数的运算,因此,对数式log a N又可看作幂运算的逆运算.
2.常用对数和自然对数
(1)常用对数:通常我们将以__10__为底的对数叫做常用对数,并把log10N记为__lg N__.
(2)自然对数:在科学技术中常使用以无理数e=2.71828…为底数的对数,以e为底的对数称为自然对数,并把log e N记为__ln N__.
3.对数与指数的关系
当a>0,且a≠1时,a x=N?x=__log a N__.
4.对数的基本性质
(1)__零__和__负数__没有对数.
(2)log a1=__0__(a>0,且a≠1).
(3)log a a=__1__(a>0,且a≠1).
Y 预习自测u xi zi ce
1.将a b =N 化为对数式是( B ) A .log b a =N B .log a N =b C .log N b =a
D .log N a =b
[解析] 根据对数定义知a b =N ?b =log a N ,故选B. 2.若log 8x =-2
3,则x 的值为( A )
A.14 B .4 C .2
D .12
[解析] ∵log 8x =-23,∴x =8-2
3 =2-
2=14
,故选A.
3.对数式log a 8=3改写成指数式为( D ) A .a 8=3 B .3a =8 C .83=a
D .a 3=8
[解析] 根据指数式与对数式的互化可知,把log a 8=3化为指数式为a 3=8,故选D. 4.若log 2x -1
2=1,则x =__5__.
[解析] ∵log 2x -12=1,∴x -1
2=2,
∴x =5.
H 互动探究解疑
u dong tan jiu jie yi
命题方向1 ?指数式与对数式的互化
典例1 完成以下指数式、对数式的互化.
(1)log 51
5=-1;(2)log 12 16=-4;(3)log 5125=6;
(4)26=64;(5)10-
3=0.001;(6)(12
)-3=8.
[思路分析] 先判断出是指数式还是对数式,再利用指对数的关系转化求解. [解析] (1)∵log 515=-1,∴5-
1=15.
(2)∵log 12 16=-4,∴(12)-
4=16.
(3)∵log 5125=6,∴(5)6=125. (4)∵26=64,∴log 264=6.
(5)∵10-
3=0.001,∴lg0.001=-3. (6)∵(12)-
3=8,∴log 12
8=-3.
『规律方法』 对数式log a N =b 是由指数式a b =N 变化得来的,两式底数相同,对数式中的真数N 就是指数式中的幂的值,而对数值b 是指数式中的幂指数,对数式与指数式的关系如图:
并非所有指数式都可以直接化为对数式.如(-3)2=9就不能直接写成log (-3)9=2,只有a >0且a ≠1,N >0时,才有a x =N ?x =log a N .
〔跟踪练习1〕
将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式: (1)42=16; (2)102=100;
(3)41
2
=2;
(4)log 12
32=-5. [解析] (1)log 416=2. (2)lg100=2. (3)log 42=1
2.
(4)(12
)-
5=32. 命题方向2 ?对数定义与性质的应用
典例2 求下列各式中的x :
(1)log 3(log 2x )=0; (2)log 3(log 7x )=1; (3)lg(ln x )=1; (4)lg(ln x )=0.
[思路分析] 利用指数式与对数式的互化进行解答. [解析] (1)由log 3(log 2x )=0得log 2x =1,∴x =2; (2)log 3(log 7x )=1,log 7x =31=3, ∴x =73=343; (3)lg(ln x )=1,ln x =10, ∴x =e 10;
(4)lg(ln x )=0,ln x =1, ∴x =e.
『规律方法』 对数性质在计算中的应用 (1)对数运算时的常用性质:log a a =1,log a 1=0.
(2)使用对数的性质时,有时需要将底数或真数进行变形后才能运用;对于多重对数符号的,可以先把内层视为整体,逐层使用对数的性质.
〔跟踪练习2〕 求下列各式中x 的值:
(1)x =log 12 16; (2)log 8x =-1
3;
(3)log 2(log 4x )=0; (4)log (
2-1)
13+22
=x .
[解析] (1)∵x =log 12 16,∴(1
2)x =16,
即2-
x =24.∴-x =4,即x =-4.
(2)∵log 8x =-13,∴x =8-
1
3 =1 3
8
=12.
(3)∵log 2(log 4x )=0,∴log 4x =1,∴x =4. (4)∵log (
2-1)
1
3+22=x ,
∴(2-1)x =
13+22
=
1(2+1)2
=
1
2+1
=2-1,∴x =1.
命题方向3 ?对数恒等式的应用
典例3 计算:
(1)71-log 75;
(2)41
2 (log 29-log 25);
(3)a log a b ·log b c (a 、b 均为不等于1的正数,c >0). [解析] (1)原式=77log 75=7
5.
(2)原式=2(log 29-log 25)=
2log 292log 25=95
. (3)原式=(a log a b )log b c =b log b c =c .
『规律方法』 运用对数恒等式时注意事项 (1)对于对数恒等式a log a N =N 要注意格式:
①它们是同底的;②指数中含有对数形式;③其值为对数的真数.
(2)对于指数中含有对数值的式子进行化简,应充分考虑对数恒等式的应用.
〔跟踪练习3〕
求31+log 36-24+log 23+103lg3+(1
9)log 34的值.
[解析] 原式=3·3log 36-24·2log 23+(10lg3)3+(3log 34)-
2 =3×6-16×3+33+4-
2 =18-48+27+116=-47
16.
Y 易混易错警示
i hun yi cuo jing shi
因忽视对数式的底数和真数的取值范围致误
典例4 对数式log (a -2)(5-a )=b 中,实数a 的取值范围是( )
A .(-∞,5)
B .(2,5)
C .(2,+∞)
D .(2,3)∪(3,5)
[错解] A
由题意,得5-a >0,∴a <5.
[错因分析] 该解法忽视了对数的底数和真数都有范围限制,只考虑了真数而忽视了底数.
[正解] 由题意,得????
?
5-a >0,a -2>0,
a -2≠1,
∴2 [警示] 对数的真数与底数都有范围限制,不可顾此失彼. X 学科核心素养 ue ke he xin su yang 再谈等价转化 指数式与对数式可以相互转化,利用这种转化关系可以求解指对方程与不等式及指数对数运算.将等式两端取同底的对数,是指数对数转化的另一种表现形式. 典例5 若log 12 x =m ,log 14 y =m +2,求x 2 y 的值. [思路分析] 14=(1 2)2,两个对数式可以通过指数对数互化化为指数式,于是可以运用幂 的运算法则求x 2 y . [解析] ∵log 12 x =m ,∴(12)m =x ,x 2=(1 2)2m . ∵log 14 y =m +2,∴(14)m +2=y ,y =(12)2m +4.∴x 2 y =(1 2)2m (12 )2m +4 =(12)2m -(2m +4)=(12)- 4=16. K 课堂达标验收e tang da biao yan shou 1.下列说法: ①零和负数没有对数; ②任何一个指数式都可以化成为对数式; ③以10为底的对数叫做常用对数; ④以e 为底的对数叫做自然对数. 其中正确命题的个数为( C ) A .1 B .2 C .3 D .4 [解析] ①正确;②当底数小于0的指数式不可以化成对数式;③④叫法正确,故选C. 2.若b =a 3(a >0且a ≠1),则有( B ) A .log a 3=b B .log a b =3 C .log b 3=a D .log b a =3 [解析] ∵b =a 3,∴log a b =3,故选B. 3.下列指数式与对数式互化不正确的一组是( B ) A .100=1与lg1=0 B .27 - 13 =13与log 271 3 =-3 C .log 39=2与32=9 D .log 55=1与51=5 [解析] 对B 选项27 - 1 3 =13化为对数式为log 2713=-13 . 4.若对数log (x -1)(4x -5)有意义,则x 的取值范围是__(5 4,2)∪(2,+∞)__. [解析] 要使对数log (x -1)(4x -5)有意义,应满足???? ? 4x -5>0x -1>0 x -1≠1, ∴x >5 4 且x ≠2. 5.将下列指数式与对数式互化: (1)log 216=4; (2)log 13 27=-3; (3)log 3x =6; (4)43=64; (5)3- 2=19 ; (6)(14 )- 2=16. [解析] (1)∵log 216=4,∴24=16. (2)∵log 13 27=-3,∴(13)- 3=27. (3)∵log 3x =6,∴( 3)6=x . (4)∵43=64,∴log 464=3. (5)∵3- 2=19,∴log 319=-2. (6)∵(14)- 2=16,∴log 14 16=-2. A 级 基础巩固 一、选择题 1.(2015·盘锦高一检测)下列指数式与对数式互化不正确的一组是( B ) A .e 0=1与ln1=0 B .log 39=2与91 2 =3 C .8 - 13 =12与log 812=-13 D .log 77=1与71=7 [解析] log 39=2化为指数式为32=9,故选B. 2.把对数式x =lg2化成指数式为( A ) A .10x =2 B .x 10=2 C .x 2=10 D .2x =10 [解析] 由指数、对数的互化可得x =lg2?10x =2,故选A. 3.log x 3 y =4,则x 、y 之间的关系正确的是( A ) A .x 4=3y B .y =64x C .y =3x 4 D .x =3 y 2 [解析] 将对数式log x 3 y =4化为指数式为x 4=3 y ,故选A. 4.(1 2)-1+log 0.54的值为( C ) A .6 B .72 C .8 D .37 [解析] (12)-1+log 0.54=(12)·(12)log 0.54=(12)-1·(12)log 1 2 4=2×4=8. 5.方程2log 3x =1 4的解是( A ) A .x =1 9 B .x = 33 C .x =3 D .x =9 [解析] ∵2log 3x =2-2,∴log 3x =-2,∴x =3- 2=19. 6.已知f (e x )=x ,则f (3)=( B ) A .log 3e B .ln3 C .e 3 D .3e [解析] 令e x =3,∴x =ln3,∴f (3)=ln3,故选B. 二、填空题 7.若log π[log 3(ln x )]=0,则x =__e 3__. [解析] 由题意,得log 3(ln x )=1, ∴ln x =3,∴x =e 3. 8.log 2-1( 2+1)+ln1-lg 1 100 =__1__. [解析] 设log 2-1( 2+1)=x ,则(2-1)x =2+1= 12-1 =(2-1)- 1,∴x =-1;设lg 1100=y ,则10y =1100 =10- 2,∴y =-2; 又ln1=0, ∴原式=-1+0-(-2)=1. 三、解答题 9.求下列各式的值: (1)log 464; (2)log 31; (3)log 927; (4)2log 2π. [解析] (1)设log 464=x ,则4x =64, ∵64=43,∴x =3,∴log 464=3. (2)设log 31=x ,则3x =1, ∵1=30,∴x =0,∴log 31=0. (3)设log 927=x ,则9x =27即32x =33, ∴2x =3即x =32,∴log 927=32. (4)设2log 2π=x ,则log 2π=log 2x =u , ∴π=2u ,x =2u ,∴x =π,即2log 2π=π. B 级 素养提升 一、选择题 1.在b =log (3a -1)(3-2a )中,实数a 的取值范围是( B ) A .a >32或a <1 3 B.13<a <23或23<a <3 2 C.13<a <3 2 D.23<a <32 [解析] 要使式子b =log (3a -1)(3-2a )有意义,则 ???? ? 3a -1>0,3a -1≠1,3-2a >0 即13<a <23或23<a <3 2 ,故选B. 2.log 5[log 3(log 2x )]=0,则x - 1 2 等于( C ) A.66 B . 39 C.24 D .23 [解析] ∵log 5[log 3(log 2x )]=0,∴log 3(log 2x )=1, ∴log 2x =3,∴x =23=8, ∴x - 12 =8 - 12 = 18=122=24 ,故选C. 3.若log a 3=2log 230 ,则a 的值为( B ) A .2 B .3 C .8 D .9 [解析] ∵log a 3=2log 230 =20=1,∴a =3,故选B. 4.已知lg a =2.31,lg b =1.31,则b a 等于( B ) A.1100 B .1 10 C .10 D .100 [解析] ∵lg a =2.31,lg b =1.31, ∴a =102.31,b =101.31, ∴b a =101.31102.31=10- 1=110. 二、填空题 5.若log a 2=m ,log a 3=n ,则a 2m + n =__12__. [解析] ∵log a 2=m ,∴a m =2,∴a 2m =4, 又∵log a 3=n ,∴a n =3, ∴a 2m + n =a 2m ·a n =4×3=12. 6.已知函数f (x )=???? ? 3x ,x ≤1,-x ,x >1,若f (x )=2,则x =__log 32__. [解析] 由????? x ≤1, 3x =2?x =log 32, 或? ???? x >1 -x =2?x =-2无解. 三、解答题 7.求下列各式中的x : (1)log x 27=32;(2)log 2x =-2 3; (3)log x (3+22)=-2; (4)log 5(log 2x )=0; (5)x =log 271 9; (6)x =log 12 16. [解析] (1)由log x 27=32,得x 3 2 =27, ∴x =2723 =9. (2)由log 2x =-23,得x =2- 2 3 =3 22 . (3)由log x (3+22)=-2,得3+22=x - 2, ∴x =(3+22) - 12 =2-1. (4)由log 5(log 2x )=0,得log 2x =1, ∴x =21=2. (5)由log 2719=x ,得27x =19,33x =3- 2,∴3x =-2,∴x =-23. (6)由log 12 16=x ,得(12)x =16,即2- x =24, ∴x =-4. C 级 能力拔高 1.求下列各式中x 的值: (1)x =log 224;(2)x =log 93; (3)log x 8=-3;(4)log 12 x =4. [解析] (1)由已知得( 22 )x =4, ∴2-x 2=22,-x 2=2,x =-4. (2)由已知得9x =3,即32x =312. ∴2x =12,x =14. (3)由已知得x - 3=8, 即(1x )3=23,1x =2,x =12. (4)由已知得x =(12)4=116. 2.设x =log 23,求23x -2- 3x 2x -2-x 的值. [解析] 由x =log 23,得2- x =13 ,2x =3, ∴23x -2- 3x 2x -2-x =(2x )3-(2- x )32x -2- x =(2x )2+1+(2-x )2=32+1+(13)2=919. 第二课时 对数的运算性质 Q 情景引入 ing jing yin ru 已知对数log 864,log 264,log 28,log 464,log 48. 对数log 864的值与对数log 264和log 28的值有什么关系? 对数log 864的值与对数log 464和log 48的值有什么关系? 由上面的问题你能得出什么结论? X 新知导学in zhi dao xue 1.对数的运算性质 [知识点拨]a a M )(log a N ),log a (M +N )≠log a M +log a N ,log a M N ≠log a M log a N . 2.换底公式 log a b =__log c b log c a __(a >0,且a ≠1;c >0,且c ≠1;b >0). [知识拓展] (1)可用换底公式证明以下结论: ①log a b =1log b a ;②log a b ·log b c ·log c a =1;③log an b n =log a b ;④log an b m =m n log a b ;⑤log 1 a b =-log a b . (2)对换底公式的理解: 换底公式真神奇,换成新底可任意, 原底加底变分母,真数加底变分子. Y 预习自测 u xi zi ce 1.若a >0,a ≠1,x >0,y >0,x >y ,下列式子中正确的个数是( A ) ①log a x ·log a y =log a (x +y ); ②log a x -log a y =log a (x -y ); ③log a x y =log a x ÷log a y ; ④log a (xy )=log a x ·log a y . A .0 B .1 C .2 D .3 [解析] 由对数运算法则知,均不正确.故选A. 2.lg20+lg50的值为( C ) A .70 B .1 000 C .3 D .52 [解析] lg20+lg50=lg1 000=3.故选C. 3.log 62+log 63等于( A ) A .1 B .2 C .5 D .6 [解析] log 62+log 63=log 62×3=log 66=1. 4.log 23·log 34=__2__. [解析] log 23·log 34=lg3lg2·lg4lg3=lg3lg2·2lg2 lg3=2. 5.计算下列各式的值: (1)2lg5+lg4+e ln2+log 22 2; (2)(log 23+log 89)(log 34+log 98+log 32). [解析] (1)原式=2lg5+2lg2+2+3=2(lg5+lg2)+5=7. (2)原式=(log 23+ log 29log 28)(log 322+log 38log 39+log 32)=(log 23+23log 23)(2log 32+3 2 log 32+log 32)=(53log 23)(92log 32)=15 2 . H 互动探究解疑 u dong tan jiu jie yi 典例1 用log a x ,log a y ,log a z 表示: (1)log a (xy 2);(2)log a (x y );(3)log a 3 x yz 2 . [解析] (1)log a (xy 2)=log a x +log a y 2=log a x +2log a y . (2)log a (x y )=log a x +log a y =log a x +1 2log a y . (3)log a 3 x yz 2 =13log a x yz 2=13(log a x -log a (yz 2))=1 3 (log a x -log a y -2log a z ). 『规律方法』 对对数式进行计算、化简时,一要注意准确应用对数的性质和运算性质.二要注意取值范围对符号的限制. 〔跟踪练习1〕 用log a x 、log a y 、log a z 表示下列各式: (1)log a (x 3y 5); (2)log a x yz . [解析] (1)log a (x 3y 5)=log a x 3+log a y 5 =3log a x +5log a y . (2)log a x yz =log a x -log a (yz ) =log a x 12 -(log a y +log a z ) =1 2 log a x -log a y -log a z . 命题方向2 ?运用对数的运算性质化简求值 典例2 计算下列各式的值: (1)lg 27+lg8-3lg 10lg1.2 ; (2)log 535-2log 57 3+log 57-log 51.8; (3)2(lg 2)2+lg 2·lg5+(lg 2)2-lg2+1. [思路分析] 利用对数的运算性质计算. [解析] (1)原式= lg (33)12 +lg23-3lg1012 lg 3×22 10 =3 2(lg3+2lg2-1)lg3+2lg2-1 =32. (2)原式=log 5(5×7)-2(log 57-log 53)+log 57-log 59 5 =log 55+log 57-2log 57+2log 53+log 57-2log 53+log 55 =2log 55=2. (3)原式=lg 2(2lg 2+lg5)+(lg 2-1)2 =lg 2(lg2+lg5)+1-lg 2 =lg 2+1-lg 2 =1. 『规律方法』 灵活运用对数运算法则进行对数运算,要注意法则的正用和逆用.在化简变形的过程中,要善于观察、比较和分析,从而选择快捷、有效的运算方案进行对数运算. 〔跟踪练习2〕 求下列各式的值: (1)log 318-log 36; (2)log 112 3+2log 112 2; (3)lg 28+43+log 28-43; (4)lg3+2lg2-1 lg1.2 . [解析] (1)原式=log 318 6=log 33=1. (2)原式=log 112 3+log 112 4=log 112 12=-1. (3)原式=log 2[8+438-43] =log 282-(43)2=log 264-48)=log 24=2. (4)原式=lg3+lg4-1lg1.2=lg1.2 lg1.2=1. 命题方向3 ?换底公式的应用 典例3 (1)计算log 2125·log 318·log 519 ; (2)若log 34·log 48·log 8m =log 42,求m 的值. [思路分析] (1)对数的底数不同,如何将其化为同底的对数? (2)等式左边前一个对数的真数是后面对数的底数,利用换底公式很容易进行约分求解m 的值. [解析] (1)原式=lg 125lg2·lg 18lg3·lg 19 lg5 = (-2lg5)·(-3lg2)·(-2lg3) lg2·lg3·lg5 =-12. (2)由题意,得lg4lg3·lg8lg4·lg m lg8=lg m lg3=12,∴lg m =12 lg3,即lg m =lg31 2 , ∴m = 3. 『规律方法』 关于换底公式的用途和本质: (1)换底公式的主要用途在于将一般对数式化为常用对数或自然对数,然后查表求值,以此来解决对数求值的问题. (2)换底公式的本质是化异底为同底,这是解决对数问题的基本方法. (3)在运用换底公式时,若能结合底数间的关系恰当选用一些重要的结论,如log a b =1 log b a ; log a a n =n ,log am b n =n m log a b ;lg2+lg5=1等,将会达到事半功倍的效果. 〔跟踪练习3〕 计算下列各式的值: (1)log 89·log 2732; (2)log 927; (3)log 2 1125·log 3132·log 513 . [解析] (1)log 89·log 2732=lg9lg8·lg32lg27=lg32lg23·lg25lg33=2lg33lg2·5lg23lg3=109. (2)log 927=log 327log 39=log 333log 332=3log 332log 33=3 2. (3)log 2 1125·log 3132·log 513 =log 25- 3·log 32- 5·log 53- 1 =-3log 25·(-5log 32)·(-log 53)=-15·lg5lg2·lg2lg3·lg3lg5 =-15. Y 易混易错警示i hun yi cuo jing shi 因忽视对数的真数大于零而致误 典例4 解方程lg(x +1)+lg x =lg6. [错解] ∵lg(x +1)+lg x =lg[x (x +1)]=lg(x 2+x ), ∴lg(x 2+x )=lg6, ∴x 2+x =6,解得x =2或x =-3. [错因分析] 错解中,去掉对数符号后方程x 2+x =6与原方程不等价,产生了增根,其 原因是在x 2+x =6中x ∈R ,而在原方程中,应有? ??? ? x +1>0,x >0.求解之后再验根即可. [正解] ∵lg(x +1)+lg x =lg[x (x +1)]=lg6, ∴x (x +1)=6,解得x =2或x =-3,经检验x =-3不符合题意,∴x =2. X 学科核心素养 ue ke he xin su yang 转化与化归思想的应用与综合分析解决问题的能力 典例5 (1)设3x =4y =36,求2x +1 y 的值; (2)已知log 23=a,3b =7,求log 1256. [思路分析] (1)欲求2x +1 y 的值,已知3x =36,4y =36,由此两式怎样得到x ,y ,容易想 到对数的定义——故可用等式两端取同底的对数(指对互化)来解决; (2)已知条件中有指数式,也有对数式,而待计算式为对数式,因此可将指数式3b =7化为对数式解决.观察所给数字特征、条件式中为2、3、7,又12=3×22,56=7×23,故还可以利用换底公式的推论log an b m =m n log a b ,将条件中的对数式log 23=a 化为指数式解答. [解析] (1)由已知分别求出x 和y , ∵3x =36,4y =36, ∴x =log 336,y =log 436, 由换底公式得:x =log 3636log 363=1log 363,y =log 3636log 364=1 log 364 , ∴1x =log 363,1y =log 364,∴2x +1 y =2log 363+log 364=log 36(32×4)=log 3636=1. (2)解法一:因为log 23=a ,所以2a =3.又3b =7,故7=(2a )b =2ab ,故56=23 +ab ,又12 =3×4=2a ×4=2a + 2, 从而log 1256=log 2a +223 +ab = 3+ab a +2 . 解法二:因为log 23=a ,所以log 32=1 a .又3 b =7,所以log 37=b .从而 log 1256=log 356log 312=log 37+log 38log 33+log 34=log 37+3log 32 1+2log 32 =b +3· 1a 1+2· 1a =ab +3a +2. 『规律方法』 1.应用换底公式应注意的事项 (1)注意换底公式的正用、逆用以及变形应用. (2)题目中有指数式和对数式时,要注意将指数式与对数式统一成一种形式,注意转化与化归思想的运用. 2.对数式的条件求值问题要注意观察所给数字特征,分析找到实现转化的共同点进行 转化. 3.利用换底公式计算、化简、求值的一般思路: 思路一:用对数的运算法则及性质进行部分运算→换成同一底数. 思路二:一次性统一换为常用对数(或自然对数)→化简、通分、求值. K 课堂达标验收e tang da biao yan shou 1.若lg2=a ,lg3=b ,则lg12 lg15等于( D ) A.2a +b 1+a +b B .2a +2b 1+a +b C.2a +b 2-a +b D . 2a +b 1-a +b [解析] lg12lg15=lg3+2lg2lg3+(1-lg2)=2a +b 1-a +b . 2.计算log 89·log 932的结果为( B ) A .4 B .53 C.14 D .35 [解析] log 89·log 932=lg9lg8·lg32lg9=5lg23lg2=5 3,故选B. 3.已知a =log 32,那么log 38-2log 36用a 表示是( A ) A .a -2 B .5a -2 C .3a -(1+a )2 D .3a -a 2-1 [解析] log 38-2log 36=log 323-2(log 32+log 33) =3log 32-2(log 32+1) =3a -2(a +1)=a -2.故选A. 4.12log 612-log 62=__12__. [解析] 原式=12log 612-1 2log 62 =12log 6122=12log 66=1 2 . 5.计算:(1)lg14-2lg 7 3+lg7-lg18; (2)2lg2+lg32+lg0.36+2lg2; (3)lg 25+lg2·lg50. [解析] (1)解法一:原式=lg(2×7)-2(lg7-lg3)+lg7-lg(32×2) =lg2+lg7-2lg7+2lg3+lg7-2lg3-lg2 =0. 解法二:原式=lg14-lg(7 3)2+lg7-lg18=lg 14×7(73)2 ×18=lg1=0. (2)原式= 2lg2+lg32+lg36-2+2lg2=2lg2+lg34lg2+2lg3=1 2 . (3)原式=lg 25+(1-lg5)(1+lg5)=lg 25+1-lg 25=1. A 级 基础巩固 一、选择题 1.设a ,b ,c 均为不等于1的正实数,则下列等式中恒成立的是( B ) A .log a b ·log c b =log c a B .log a b ·log c a =log c b C .log a (bc )=log a b ·log a c D .log a (b +c )=log a b +log a c 2.如果lg x =lg a +2lg b -3lg c ,则x 等于( C ) A .a +2b -3c B .a +b 2-c 3 C.ab 2c 3 D .2ab 3c [解析] lg x =lg a +2lg b -3lg c =lg ab 2 c 3, ∴x =ab 2 c 3,故选C. 3.已知2x =3,log 48 3=y ,则x +2y 的值为( A ) A .3 B .8 C .4 D .log 48 [解析] x +2y =log 23+2log 483=log 49+log 4(8 3)2 =log 4(9×64 9 )=log 464=3,故选A. 4.若log 34·log 8m =log 416,则m 等于( D ) A .3 B .9 C .18 D .27 [解析] 原式可化为:log 8m =2log 34,∴1 3 log 2m =2log 43, ∴m 13 =3,m =27,故选D. 5.已知log 7[log 3(log 2x )]=0,那么x - 12 等于( C ) A.13 B .123 C.122 D . 133 [解析] log 7[log 3(log 2x )]=0,则log 3(log 2x )=1,log 2x =3,x =8,因此x - 12 = 122 .故选 C. 6.已知2a =5b =M ,且2a +1 b =2,则M 的值是( B ) A .20 B .25 C .±25 D .400 [解析] ∵2a =5b =M ,∴a =log 2M =lg M lg2, b =log 5M =lg M lg5, ∴1a =lg2lg M , 1b =lg5lg M ,∴2a +1b =2lg2lg M +lg5lg M =lg4+lg5lg M =lg20lg M =2, ∴2lg M =lg20,∴lg M 2=lg20, ∴M 2=20, ∵M >0,∴M =2 5. 二、填空题 7.2log 525+3log 264-8ln1=__22__. [解析] 原式=2×2+3log 226-8·ln1=4+3×6-0=22. 8.化简log 2(2+3)+log 2(2-3)=__0__. [解析] log 2(2+3)+log 2(2-3) =log 2(2+3)·(2-3)=log 21=0. 三、解答题 9.计算:(1)(log 331 2 )2+log 0.251 4 +9log 5 5-log 31; (2)lg25+2 3lg8+lg5·lg20+(lg2)2. [解析] (1)(log 331 2 )2+log 0.251 4 +9log 5 5-log 31=( 12)2+1+9×12-0=14+1+92=234 . (2)原式=lg25+lg823 +lg 10 2 ·lg(10×2)+(lg2)2=lg25+lg4+(1-lg2)(1+lg2)+(lg2)2=lg(25×4)+1-(lg2)2+(lg2)2=3. B 级 素养提升 一、选择题 1.若x log 34=1,则4x +4- x 的值为( B ) A.83 B .103 C .2 D .1 [解析] 由x log 34=1得x =log 43,所以4x +4- x =3+13=103,故选B. 2.lg8+3lg5的值为( D ) A .-3 B .-1 C .1 D .3 [解析] lg8+3lg5=3lg2+3lg5=3(lg2+lg5)=3lg10=3,故选D. 3.已知lg a =1.63,lg b =1.15,lg c =4.11,则a 2 bc 的值为( D ) A .-2 B .2 C .100 D . 1100 [解析] ∵lg a 2 bc =2lg a -lg b -lg c =2×1.63-1.15-4.11=-2. ∴a 2bc =10- 2, ∴a 2bc =1 100.故选D. 4. log 2716 log 34 =( D ) A .2 B .32 C .1 D .23 [解析] 由公式log a n b m =m n log a b ,得 原式=log 3342 log 34=2 3log 34log 34=2 3 . 二、填空题 对数与对数函数 【考纲要求】 1. 理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数,了解对数在简化运算中的作用 2.理解对数函数的概念;理解对数函数的单调性,掌握函数图像通过的特殊点.会画底数为2,10, 1 2 的对数函数的图象 3.体会对数函数是一类重要的函数模型; 4.了解指数函数x y a =与对数函数log a y x =互为反函数(0,1a a >≠). 【基础再现】 1.对数的定义 如果______________,那么数b 叫做以a 为底N 的对数,记作__________,其中____叫做对数的底数,____叫做真数. 2.对数的性质与运算法则 (1)对数的性质(a >0且a ≠1) ①a log a N =____; ②log a 1=____; ③log a a N =____; ④log a a =____. (2)对数的重要公式 ①换底公式:log a N =________________(a ,c 均大于零且不等于1); ②log a b =1 log b a ,推广log a b ·log b c ·log c d =________. (3)对数的运算法则 如果a >0且a ≠1,M >0,N >0,那么 ①log a (MN )=__________________; ②log a M N =____________; 3对数函数的定义:函数)1,0(log ≠>=a a x y a 且称对数函数 4对数函数的图像及性质 5 指、对函数的关系 ③log a M n=__________(n ∈R); ④log am M n= n m log a M. 【例题选讲】 例1 ⑴27 log 9 ,⑵81 log 43 ,⑶()()3 2 log 3 2 - + ,⑷625 log 34 5 例2 ⑴ = ⑵2 5 log()a -= ⑶ 3 log1= = ⑷2 (lg5)lg2lg50 +?=. ⑸()2 151515 log5log45log3 ?+ 例4 ⑴已知 3 log2a =,35 b=用a b ,表示log 对数函数及其性质 尤溪五中 开课班级:高一(3)开课时间:2019.10.24 一、教材分析 本节教材的地位和作用:基本初等函数是函数的核心内容,而对数函数又是重要的基本初等函数之一。在此之前,学生已经学习了指数函数及对数运算,为本节的学习起着铺垫作用,同时对数函数作为常用数学模型是解决有关自然科学领域中实际问题的重要工具,本节课的学习为学生进一步学习、参加生产和实际生活提供必要的基础知识。因此本节课具有承前启后的作用。 二、三维目标 1.知识与技能: (1)理解对数函数的概念; (2)掌握对数函数的图像和性质,并在探索过程中学会运用数形结合的方法研究问题; 2.过程与方法: (1)经历对数函数概念的形成过程,学习从具体实例中提炼数学概念的方法,由形象到抽象,由具体到一般,提高学生归纳概括能力; (2)学生通过自己动手作图,分组讨论对数函数的性质,提高动手能力、合作学习能力以及分析解决问题的能力; (3)通过类比指数函数性质研究对数函数,培养学生运用类比的思想研究数学问题的素养; 3.情感、态度与价值观: 在知识形成的过程中,体会成功的乐趣,感受数学图形的美,激发学生学习数学的热情与爱国主义热情,培养学生勇于探索敢于创新的精神。 三.教学重难点 重点:本节课是新授课,,因此我把本节课重点定为对数函数的概念、图象,和性质。 难点:学生在探究对数函数性质时可能会遇到障碍,因此我把探究对数函数性质作为本节课的难点。 四、教学过程: 然后由学生讨论完成下表:(空白表,由学生填) 函数 log a y x = 的图象 特征函数 log a y x = 的性质 图象都位于y轴的右方 2019-2020学年高中数学 1.3对数函数及其性质学案2 新人教A 版必修 1 1. 能利用对数函数的图像和性质解决问题。 2. 能判断对数函数的单调性及求解单调区间。会利用对数函数的单调性来解不等式及求未 知字母的取值范围。 3. 解决与对数函数相关的综合性问题; 1、 已知函数)1(log )(>=a x x f a ,判断它与下列函数图像之间的关系: (1) )2 (log )(-=x x f a (2) 1log )(+=x x f a (3) x x f a 1log )(= (4) ||log )(x x f a = (5) |log |)(x x f a = 2、函数3 222 )(++-=x x x f 的增区间是____________,减区间是_____________. 3、 ?>>)1()()(a a a x g x f ?<<>)10()() (a a a x g x f 4、若函数x a x f =)(对于任意的),0(,21+∞∈x x ,试比较:2 ) ()()2(2121x f x f x x f ++与 考点一:对数型函数的图像与应用 1. 已知函数()log (21)(0,1)x a f x b a a =+->≠且的图像如下图所示,则a b , 满足 的关系是( ) A.1 01a b -<<< B. 101b a -<<< C. 1 01b a -<<< D. 1101a b --<<< 2.函数f (x )=log a ()(0,1)x b c a a ++>≠且的图像恒过定点(3,2),则实数b,c 的值 分别为____________ 3. 函数0.5()2log 1x f x x =-的对应的方程解的个数为( ) A .1 B. 2 C. 3 D. 4 4. 若不等式2 log 0a x x -<在1 (0,)2 内恒成立,则a 的取值范围是__________ 考点二:对数型复合函数的单调性问题 1.若函数 x x f lg )(=对于任意的),0(,21+∞∈x x ,试比较: 2) ()()2( 2121x f x f x x f ++与 2.求函数2 ()lg(23)f x x x =-++的单调区间. 变式:已知函数212()log (23)f x x ax =-+在∞(-,1]上是增函数,求实数a 的取值范围. 复 习 引 入 交 流 探 究 §2.2.2对数函数及其性质学案 一.学习目标 1.知识技能 ①了解对数函数的概念,熟悉对数函数的图象与性质规律. ②掌握对数函数的性质,能初步运用性质解决问题. 2.过程与方法 通过观察对数函数的图象,发现并归纳对数函数的性质. 3.情感、态度与价值观 ①培养数形结合的思想以及分析推理的能力; ②培养严谨的科学态度. 二.学习重点、难点 1、重点:理解对数函数的定义,掌握对数函数的图象和性质. 2、难点:底数a 对图象的影响及对数函数性质的作用. 三.学法指导 1.复习指数式与对数式的转化各个字母的取值范围和对数运算法则. 2.动手画图并观察、思考、交流、讨论、发现函数的性质; 3.做题时要注意数形结合的思想方法的应用. 四.复习回顾 1.指数式a b =N 中各个字母名称及其取值范围是: a 叫 取值范围是: , b 叫 取值范围是 , N 叫 取值范围是 将指数式a b =N 改写成对数式为 ,其中各个字母名称及其取值范围是: a 叫 取值范围是: , b 叫 取值范围是 , N 叫 取值范围是 2.log 1a = l o g a a = l o g n a M = 2(1)log 1= 12 (7)log 1= 2(2)log 2= 12 (8)log 2= 2(3)log 4= 12(9)log 4= 2(4)log 8= 12(10)log 8= 2(5)log 16= 12(11)log 16= 2(6)log 0.5= 12(12)l o g 0. 5= 五、课前预习 1.定义: 叫对数函数 (1)对数函数的自变量是 ; (2)对数函数的定义域是 ; (3)对数函数的值域是 ; (4)对数函数的定义中应注意什么? 2.用描点法画出2y log x =和12 y log x =的图象 两图象间的关系 3. 同一个坐标系中画出4log y x =,3log y x =,13 log y x =和14 log y x =的图象 《对数函数》教学设计 一、教材分析 本小节选自《中等职业教育课程改革国家规划新教材-数学(基础模块上册)》第四章,主要内容是学习对数函数的定义、图象、性质及初步应用。对数函数是继指数函数之后的又一个重要初等函数,无论从知识或思想方法的角度对数函数与指数函数都有许多类似之处。与指数函数相比,对数函数所涉及的知识更丰富、方法更灵活,能力要求也更高。学习对数函数是对指数函数知识和方法的巩固、深化和提高,也为解决函数综合问题及其在实际上的应用奠定良好的基础。 二、学生学习情况分析 刚从初中升入高一的学生,仍保留着初中生许多学习特点,能力发展正处于形象思维向抽象思维转折阶段,但更注重形象思维。由于函数概念十分抽象,又以对数运算为基础,同时,初中函数教学要求降低,初中生运算能力有所下降,这双重问题增加了对数函数教学的难度。教师必须认识到这一点,教学中要控制要求的拔高,关注学习过程。 三、设计理念 本节课以建构主义基本理论为指导,以新课标基本理念为依据进行设计的,针对学生的学习背景,对数函数的教学首先要挖掘其知识背景贴近学生实际,其次,激发学生的学习热情,把学习的主动权交给学生,为他们提供自主探究、合作交流的机会,确实改变学生的学习方式。 四、教学目标 1.通过具体实例,直观了解对数函数模型所刻画的数量关系,初步理解对数函数的概念,体会对数函数是一类重要的函数模型; 2.能借助计算器或计算机画出具体对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性与特殊点; 3.通过比较、对照的方法,引导学生结合图象类比指数函数,探索研究对数函数的性质,培养学生运用函数的观点解决实际问题。 五、教学重点与难点 重点是掌握对数函数的图象和性质,难点是底数对对数函数值变化的影响. 六、教学过程设计 教学流程:背景材料→引出课题→函数图象→函数性质→问题解决→归纳小结 (一)熟悉背景、引入课题 1.让学生看材料: 如图1材料(多媒体):某种细胞分裂时,由1个分裂成2个,2个分裂成4个……, 2.2.2 对数函数及其性质(二) 自主学习 1.理解对数函数的性质. 2.掌握对数函数的单调性及其应用. 基础自测 1.函数y =log 2x 在[1,2]上的值域是( ) A .R B .[0,+∞) C .(-∞,1] D .[0,1] 2.函数y =log 2x -2的定义域是( ) A .(3,+∞) B .[3,+∞) C .(4,+∞) D .[4,+∞) 3.下列不等式成立的是( ) A .log 32 对数函数最值问题 【例2】 已知集合A ={x |2≤x ≤π},定义在集合A 上的函数y =log a x 的最大值比最小值大1,求a 的值. 规律方法 利用函数单调性求最值时,关键看底数a 是否大于1,当底数未明确范围时,应进行讨论. 变式迁移2 函数f (x )=a x +log a (x +1)在[0,1]上的最大值与最小值之和为a ,则a 的值为 ( ) A.14 B.12 C .2 D .4 利用图象求参数范围 【例3】 若不等式2x -log a x <0,当x ∈??? ?0,12时恒成立,求实数a 的取值范围. 对数函数及其性质教案完整版 对数函数及其性质 一、教材分析 《对数函数》出现在高中数学必修一第二章第二节第二课时。对数函数是高中数学在指数函数之后的重要初等函数之一,无论从知识角度还是思想方法的角度对数函数与指数函数都有类似之处。与指数函数相比,对数函数所涉及的知识更丰富、方法更灵活、能力要求也更高。而且学习对数函数是对指数函数知识和方法的巩固、深化和提高,指出对数函数和指数函数互为反函数,反映了两个变量的相互关系,蕴含了函数与方程的数学思想与数学方法,是以后数学学习中不可缺少的部分,也是高考的必考内容。也为解决函数总和问题及其在实际中的应用奠定良好的基础。 二、学情分析 函数是高中数学的核心,而对数函数是高中阶段所要研究的重要的基本初等函数之一.学生在高中有一定的形象思维和抽象思维能力,已经学习了三种基本函数:一次函数、二次函数、反比例函数,已经具有一定的函数基础知识,并且 在对数函数之前学习了指数函数,这为过渡到本节的学习起着铺垫作用;具备通过类比指数函数学习来认识对数函数的性质。因此本节对数函数既是对以前函数知识的拓展和延伸,也是对函数这一重要数学思想的进一步认识与理解.本节课的学习使学生的知识体系更加完整、系统,为学生今后学习提供了必要的基础知识. 三、教学目标和重点难点 依据对教材和学情的分析,遵循《普通高中数学课程标准》对本节的教学要求,将对数函数及其性质此节课的教学目标、重点和难点设置为: (一)教学目标: 1.知识与技能:进一步理解对数函数的定义,掌 握对数函数的图像和性质; 初步利用对数函数的图像与性质来解决简单问题(会求对数函数的定义域;会用对数函数的定义比较两个对数的大小)。 2.过程与方法目标:经过探究对数函数的图像 和性质的过程,培养学生观察问题、分析问 教学过程 一、知识讲解 考点/易错点1 对数与对数运算 (1)指数与对数互化式:log x a a N x N =?=; (2)对数恒等式:log a N a N =. (3)基本性质:01log =a ,1log =a a . (4)运算性质:当0,0,1,0>>≠>N M a a 时: ①()N M MN a a a log log log +=; ②N M N M a a a log log log -=?? ? ??; ③M n M a n a log log =; ④log log n m a a m b b n = (5)换底公式:a b b c c a log log log = ()0,1,0,1,0>≠>≠>b c c a a . 推论:a b a log 1 log = ()1,0,1,0≠>≠>b b a a ;log log log a b a b c c ?= 考点/易错点2 对数函数:()1,0log ≠>=a a x y a 的图像与性质 注意:延箭头方向底数越大 >1 < <1 图象 性质 定义域:(0,+∞) 值域:R 恒过点(1,0) 注意:(1)a y =与x y a log =的图象关系是关于y=x 对称; (2)比较两个指数或对数的大小的基本方法是构造相应的指数或对数函数,若底数不相同时转化为 同底数的指数或对数,还要注意与1比较或与0比较。 考点/易错点3 与对数函数有关的复合函数问题 1、与对数函数有关的复合函数的定义域、值域的求法: ①函数log [()]a y f x =的定义域为()0f x >的x 的取值; ②先确定()f x 的值域,再根据对数函数的单调性可确定log [()]a y f x =的值域; 2、与对数函数有关的复合函数的单调性的求解步骤: ①求复合函数的定义域; ②按复合函数的单调区间求法求解(用“同增异减”原则) 二、例题精析 【例题1】 【题干】(1)2 (lg 2)lg 2lg 50lg 25+?+;(2)3948(log 2log 2)(log 3log 3)+?+; (3)1 .0lg 2 1 036.0lg 21600lg )2(lg 8000lg 5lg 23--+? 【答案】见解析 【解析】(1)原式2 2 (lg 2)(1lg5)lg 2lg5(lg 2lg51)lg 22lg5=+++=+++ (11)lg 22lg52(lg 2lg5)2=++=+=; (2)原式lg 2lg 2lg3lg3lg 2lg 2lg3lg3( )()()()lg3lg9lg 4lg8lg32lg32lg 23lg 2=+?+=+?+ 3lg 25lg 352lg 36lg 24 =?=; 对数函数的图像和性质 一、教学内容分析: 1、对数是学生在高一刚刚接触到的新概念,不易理解,计算的形式具有一定的复杂性. 2、以对数作为基础的对数函数是高中函数学生最不易掌握的函数类型。 3、函数是高中十分重要的概念. 其中关于定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性等函数的性质应有一个整体的认识,这在学习、解决函数问题的过程中显得十分重要,应在适当的时机对学生这种函数的整体观念加以培养,这节课的学习过程是一个可以把握的机会。 二、学生分析: 1、学生从初中到高一年级接触到了一些函数和研究函数的一些方法。 2、学生对于信息技术的使用有一定的熟练程度(主要指作函数图象)。 3、学生在学习了反函数之后,有了研究新函数的一种新方法,因此,选择这节课让学生自主研究对数函数的性质。 学生可以选择描点作图的方法来研究对数函数的图像与性质,也可以选择使用教学软件来研究函数的图像与性质,还可以通过研究指数函数反函数的方法来研究对数函数的图像和性质等。 三、教学目标: 1、会画对数函数的图像,理解对数函数的性质。 2、对于函数的性质与函数图像的形态之间的关系有一个初步的整体的理解,体会研究函数性质的过程中数形结合、分类讨论归纳的数学思想方法在研究问题过程中的体现。 3、培养学生对问题进行质疑的意识,培养学生在学习的过程中交流的习惯。 四、教学重点: 1、了解对数函数的定义; 2、理解研究函数图像和性质的方法; 3、能准确画对数函数的图像,理解对数函数的性质。 4、利用对数函数的性质初步解决一些有关求函数定义域、比较两个数的大小等。 五、教学难点: 1、对数函数图像的准确作图; 2、准确得到对数函数的性质,并利用对数函数的性质解决一些简单的问题。 六、教学活动:对数与对数函数
公开课教案《对数函数及其性质》
2019-2020学年高中数学 1.3对数函数及其性质学案2 新人教A版必修1.doc
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