学案:指数式与对数式doc
对数与对数的运算(学案)

2.2.1对数与对数的运算(学案)一、学习目标:知识目标 1.理解对数的概念,了解对数与指数的关系;2.掌握对数式与指数式的互化;理解对数的性质,掌握以上知识并形成技能。
能力目标:1.通过事例使学生认识对数的模型,体会引入对数的必要性;2.通过师生观察分析得出对数的概念及对数式与指数式的互化。
通过学生分组探究进行活动,掌握对数的重要性质。
培养学生的类比、分析、归纳,等价转化能力。
情感目标:培养学生大胆探索,不断创新的研究精神;培养学生严谨的思维品质。
使学生认识到数学的科学价值,应用价值和文化价值。
二、自主学习1.对数的概念(1)定义一般地,如果xa=N(a>0,且a≠1),那么数叫做以为底的对数,记作。
其中叫做对数的底数,叫做对数的真数。
(2)常用对数与自然对数:叫常用对数(common logarithm),N10log记为;叫自然对数(natural logarithm)。
Nelog记为。
2.对数与指数的关系3.对数的性质(1)没有对数(2)log1a=;(3)logaa=(4)对数恒等式log a Na=log naa=三、技能训练1、利用对数的定义解题例1、将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式。
(1)54=625 (2)2-6=6411(3)() 5.733m=124log164=-()(5)lg0.01=-2 (6)ln10=2.303例2、求下列各式中x的值:(1)32log64-=x(2)8logx=6(3)lg100=x(4)-lne2=x康保一中高一年级数学学科集体备课学案课题:对数与对数的运算主备课人:边燕霞参加人:王志平、武鹏云、刘艳红、郝再忠、楮明玉时间2011年9月26日2、练习:教材P64 第1、2题3、探究活动(合作学习)1.求下列各式的值:(1)=3log 22 (2)=6.0log 77(3)=89log 4.04.0 思考:你发现了什么? 结论:对数恒等式: log a Na =2.求下列各式的值:(1)=433log (2)=59.09.0log(3)=8ln e 思考:你发现了什么? 结论:对数恒等式: log n a a =四、巩固练习 1.求下列各式的值: (1)43log 3 (2) 3log 43(3)5log 293(4) 531log 352.课本P64 练习 第3、4题3.提高训练已知yx a a ==3log ,2log ,求y x a 23+的值五、作业 习题2.2A 组第1、2题 六、小结1、 对数的概念2 、指数与对数的关系3、对数的基本性质七、学习反思康保一中高一年级数学学科集体备课学案 课题:对数与对数的运算主备课人:边燕霞 参加人:王志平、武鹏云、刘艳红、郝再忠、楮明玉 时间2011年9月26日。
学案3:4.2.1 对数运算

4.2.1 对数运算【自主预习】1.对数的定义及相关概念 (1)对数的概念在表达式a b =N (a >0且a ≠1,N ∈(0,+∞))中,当a 与N 确定之后,只有唯一的b 能满足这个式子,此时,幂指数b 称为 的对数,记作b = ,其中a 称为对数的 ,N 称为对数的 . (2)对数恒等式= .(3)常用对数:以 为底的对数称为常用对数,并把log 10N 记为 .(4)自然对数:在科学技术中常使用以无理数e =2.718 28…为底数的对数,以 为底的对数称为自然对数,并把log e N 记为 . 思考:如何准确理解指数式与对数式的关系?2.对数的性质【基础自测】1.把对数式x =lg 2化为指数式为( ) A .10x =2 B .x 10=2 C .x 2=10D .2x =102.若log 8x =-23,则x 的值为( )A.14B .4C .2D.123.=________.4.若log 3(log 2x )=0,则x 12=________.【合作探究】【例1】(1)对数式lg(2x -1)中实数x 的取值范围是________。
(2)对数式log (x -2)(x +2)中实数x 的取值范围是______.[思路探究] 根据对数式中底数大于0且不等于1,真数大于0求解. 【规律方法】根据对数的概念,对数式的底数大于0且不等于1,真数大于0,列出不等式(组),可求得对数式中字母的取值范围. 【跟踪训练】1.对数式log (2x -3)(x -1)中实数x 的取值范围是________.【例2】 (1)将下列指数式与对数式互化: ①log 216=4;②log 3x =6;③43=64;④3-2=19; ⑤lg 1 000=3.(2)设a =log 310,b =log 37,求3a-b的值.[思路探究] (1)根据a x =N ⇔log a N =x (a >0且a ≠1,N >0)求解;(2)由于a ,b 是对数,所以可考虑用指数式表示出a ,b ,再把它们代入式子中.【规律方法】1.指数式与对数式互化的方法技巧(1)指数式化为对数式:将指数式的幂作为真数,指数作为对数,底数不变,写出对数式.(2)对数式化为指数式:将对数式的真数作为幂,对数作为指数,底数不变,写出指数式.2.互化时应注意的问题(1)利用对数式与指数式间的互化公式互化时,要注意字母的位置改变.(2)对数式的书写要规范:底数a要写在符号“log”的右下角,真数正常表示.【跟踪训练】2.(1)将下列各等式化为相应的对数式或指数式.①10-3=11 000;②ln 2=x.(2)已知a>0且a≠1,log a2=m,log a3=n,求a2m+n的值.[探究问题]1.是不是所有的实数都有对数?2.根据对数的定义及对数与指数的关系,你能求出log a1,log a a分别等于什么吗?3.你能推出对数恒等式=N(a>0且a≠1,N >0)吗?【例3】(1)设f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=x-e-x,则f(ln 6)=() A.-ln 6+6B.ln 6-6C.ln 6+6 D.-ln 6-6(2)有以下四个结论:①lg(lg 10)=0;②ln(ln e)=0;③若10=lg x,则x=100;④若e=ln x,则x=e2.其中正确的是()A.①③B.②④C.①②D.③④[思路探究](1)根据奇偶性先将f(ln 6)化为-f(-ln 6)再代入求解.(2)根据对数的性质逐一判断即可.【规律方法】1.利用对数性质求解的两类问题的解题方法(1)求多重对数式的值的解题方法是由内到外,如求log a(log b c)的值,先求log b c的值,再求log a(log b c)的值.(2)已知多重对数式的值,求变量值,应从外到内求,逐步脱去“log”后再求解.2.对数恒等式a log a N=N的应用(1)能直接应用对数恒等式的直接应用即可.(2)不能直接应用对数恒等式的情况按以下步骤求解.【跟踪训练】【课堂小结】1.本节课的重点是掌握对数的概念及性质、对数恒等式,难点是对数性质及对数恒等式的应用.2.本节课要重点掌握的规律方法 (1)掌握指数式与对数式的互化关系. (2)对数性质的应用. (3)对数恒等式的应用.3.本节课的易错点是弄错对数恒等式的适用条件.【当堂达标】1.思考辨析(1)根据对数的定义,因为(-2)4=16,所以log (-2)16=4.( ) (2)对数式log 32与log 23的意义一样.( ) (3)因为1a =1,所以log 11=a .( ) (4)log (-2)(-2)=1.( ) 2.若3x =2,则x 等于( ) A .log 23 B .log 32 C .32D .233.计算=________.4.求下列各式中的x . (1)log 2x =-23;(2)log 5(log 2x )=0.【参考答案】【自主预习】1.(1)以a 为底N log a N底数真数(2) N (3) 10 lg_N (4) eln_N思考:[提示] (1)指数式和对数式的关系如图所示:(2)指数式和对数式各部分的名称:式子名称abN指数式 a b =N底数 指数 幂对数式 log a N =b 底数 对数 真数2.负数和零 0 011【基础自测】1.A [根据指数式与对数式的互化可知x =lg 2化为指数式为10x =2.] 2.A [∵log 8x =-23,∴x =8-23=2-2=14,故选A.]3.3 [由对数恒等式得,=3.]4.2 [∵log 3(log 2x )=0,∴log 2x =30=1,∴x =2,即x 12= 2.]【合作探究】类型一对数的概念【例1】 (1)⎝⎛⎭⎫12,+∞ (2)(2,3)∪(3,+∞) [(1)由题意可知对数式lg(2x -1)中的真数大于0,即2x -1>0,解得x >12,所以x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫12,+∞.(2)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧x +2>0,x -2>0,x -2≠1,解得x >2,且x ≠3,所以实数x 的取值范围是(2,3)∪(3,+∞).]【跟踪训练】1.⎝⎛⎭⎫32,2∪(2,+∞) [由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧x -1>0,2x -3>0,2x -3≠1,解得x >32,且x ≠2,所以实数x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫32,2∪(2,+∞).]【例2】[解] (1)①因为log 216=4,所以24=16. ②因为log3x =6,所以(3)6=x .③因为43=64,所以log 464=3. ④因为3-2=19,所以log 319=-2.⑤因为lg 1 000=3,所以103=1 000.(2)因为a =log 310,b =log 37,所以3a =10,3b =7. 则3a -b=3a 3b =107. 【跟踪训练】2.[解] (1)①因为10-3=11 000,所以lg 11 000=-3. ②因为ln 2=x ,所以e x =2.(2)根据条件log a 3=n 及对数的定义可得a n =3, 由log a 2=m 及对数的定义可得a m =2, 所以a 2m +n =a 2m ·a n =(a m )2·a n =22×3=12.[探究问题]1.[提示] 负数和0没有对数.2.[提示] 因为a 0=1,所以log a 1=0;因为a 1=a ,所以log a a =1. 3.[提示] 因为a x =N ,所以x =log a N ,代入a x =N 可得a log a N =N . 【例3】(1)C (2)C [(1)因为f (x )是定义在R 上的奇函数, 所以f (ln 6)=-f (-ln 6)=-(-ln 6-e ln 6)=-(-ln 6-6)=ln 6+6.(2)因为lg 10=1,所以lg(lg 10)=0,故①正确; 因为ln e =1,所以ln(ln e)=0,故②正确; 由10=lg x ,得1010=x ,故x ≠100,故③错误; 由e =ln x ,得e e =x ,故x ≠e 2,所以④错误.] 【跟踪训练】 3.4.【当堂达标】1.(1)× (2)× (3)× (4)× [(1)×.因为对数的底数a 应满足a >0且a ≠1,所以(1)错; (2)×.log 32表示以3为底2的对数,log 23表示以2为底3的对数,所以(2)错; (3)×.因为对数的底数a 应满足a >0且a ≠1,所以(3)错;(4)×.因为对数的底数a 应满足a >0且a ≠1,真数应大于0,所以(4)错.] 2.B [由指数式化为对数式可知x =log 32.] 3.20=22·2log 25=4×5=20.]4.[解] (1)x =2-23=⎝⎛⎭⎫1223. (2)log 2x =1,x =2.。
221对数与对数运算一 学案.doc

(6).In 10 = 2.303 2.2.1对数与对数运算(一)学案【学习目标】1. 熟记对数的概念,明确对数与指数的关系。
2. 会将对数式与指数式进行互化。
3. 归纳总结并会运用对数的性质。
【自主学习】1. 对数的概念(1) ___________________________________ ._般地,如果 __ ,那么数 __________ 叫做 (Logarithm),记作: ___________________其中a 叫做 ____________ , N 叫做 __________ , log fl N 叫做对数式注意:① 底数a 的范围 _____________ , N 的范围 ___________ ;0) / = N O _____________ ;③注意对数的书写格式.:二二二二二二 ④负数和零 _________ 对数。
(2).对数式log 。
N = b 与指数式a h = N 的关系表达形式a b N 对应的运算 a b =N 幕乘方,已知a,b ,求 log 。
N =b 对数对数,已知 ,求 2.两个重要的对数常用对数:通常我们将以 ___________ 的对数叫做常用对数,并把log 10 N 简记为— 例如:logio5简记作 _______ ; logio3. 5简记作 __________ .自然对数:以无理数e=2. 71828…为底的对数称为 __________________ ,并把log°N 简记为 __________ ,例如:]。
&3简记作 ______ ; logelO 简记作 ___________ .例1:将下列指数式写成对数式或对数式写成指数式。
(1).5—125 (2). 3-3 - (3). =5.73(4). log ] 32 = —5(5). lgc? = —1.1 2 例2.求下列各式中x 的值(1)呃32 log64x = lgl00 =x【合作探究】1.求下列各式的值.(1). log31 = _________ (2). lgl= __________ (3). log051 = ____________ (4). lnl = ___________ 发现:“1”的对数等于_________ ,即log a l= ____________ .2.求下列各式的值.(1). log3 3 = _________ (2). lglO = _________ (3). log05 0.5 = ___________ (4). lne= ____________ 发现:底数的对数等于________ ,即log a a = _________ .3.求下列各式的值.(1). 2log23 = _________ (2). 7log7(k6 = ________________ (3). 0.4log0489发现对数恒等式:a°^N = ____________ .4.求下列各式的值.(1). log3 34 = ____________ (2). log ;(―)5 = _________________________ (3). lne7 = _______________i 2发现对数恒等式:log。
学案 4: 3.2.1 对数及其运算

3.2.1 对数及其运算1.对数的概念在指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)中,对于实数集R 内的每一个值x ,在正实数集内都有唯一确定的值y 和它对应;反之,对于正实数集内的每一个确定的值y ,在R 内都有唯一确定的值x 和它对应.因此,在式子y =a x 中,幂指数x 又叫做以a 为底y 的对数.例如:因为42=16,所以2是以4为底16的对数;因为41=4,所以1是以4为底4的对数;因为1214=2,所以-12是以4为底12的对数.一般地,对于指数式a b =N ,我们把“以a 为底N 的对数b ”记作log a N ,即b =log a N (a >0,且a ≠1).其中,数a 叫做对数的底数,N 叫做真数,读作“b 等于以a 为底N 的对数”. 对数的定义可以从以下三个方面来理解:(1)对数式b =log a N 是指数式N =a b 的另一种表达形式,其本质相同.对数式中的真数N 就是指数式中的幂值N ,而对数式中的对数b 就是指数式中的指数b ,对数式与指数式中各个量的关系如图所示.(2)对于对数式b =log a N ,只有在a >0,且a ≠1,N >0时才有意义.①当a <0,N 为某些数值时,b 不存在,如(-2)x =3没有实数解,所以log (-2)3不存在,为此,规定a 不能小于0,并且由指数函数的定义也可知a 不能小于0. ②当a =0,且N ≠0时,log a N 不存在,为此,规定a ≠0.③当a =1,且N 不为1时,b 不存在,如log 12不存在;而a =1,N =1时,b 可以为任何实数,不能确定.为此,规定a ≠1.④在log a N =b 中,必须N >0.这是由于在实数范围内,正数的任何次幂都是正数,因而在a b =N 中,N 总是正数;0和负数没有对数. (3)指数式、对数式中各个字母的名称变化如下表:【例1-1】已知A .3=log 7mB .7=log 3mC .m =log 73D .m =log 37【例1-2】完成下表指数式与对数式的转换.【例1-3】求下列各式中(1)log 2(log 5x )=0;(2)log x 27=34;(3)x =log 84.2.对数恒等式与对数的性质(1)根据对数的定义,可得对数恒等式log a Na N =.例如3log 535=等.需注意,当幂的底数和对数的底数相同时,对数恒等式log a NaN =才适用.(2)根据对数的定义,对数log a N (a >0,且a ≠1)具有下列性质: ①零和负数没有对数,即N >0; ②1的对数为0,即log a 1=0; ③底的对数等于1,即log a a =1. 【例2】已知log 7[log 3(log 2x )]=0,那么12x 等于( )A .13B C .4 D3.常用对数与自然对数(1)以10为底的对数叫做常用对数.为了简便,通常把底数10略去不写,并把“log”写成“lg”,即把log 10N 记作lg N .①以后如果没有特别指出对数的底,都是指常用对数.例如:100的对数是2,就是指100的常用对数是2,即lg 100=2.②常用对数的性质:(ⅰ)lg 1=0;(ⅱ)lg 10=1;(ⅲ)10lg N =N (N >0). (2)以e 为底的对数叫做自然对数(其中e =2.718 28…).log e N 通常记作ln N . 自然对数有如下性质:①ln e =1;②e ln a =a (a >0).【例3】有以下四个结论:①lg(lg 10)=0;②ln(ln e)=0;③若10=lg x ,则x =10;④若e=ln x,则x=e2.其中正确的是()A.①③B.②④C.①②D.③④4.对数的运算法则如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么:(1)log a(MN)=log a M+log a N.对于(1),又可表述为:正因数积的对数等于同一底数的各因数对数的和(简言之:积的对数等于对数的和).此性质可以推广到若干个正因数的积:log a(N1·N2·…·N k)=log a N1+log a N2+…+log a N k.(2)log a MN=log a M-log a N.对于(2),又可表述为:两个正数商的对数等于同一底数的被除数的对数减去除数的对数(简言之:商的对数等于对数的差).(3)log a Mα=αlog a M.对于(3),又可表述为:正数幂的对数等于幂指数乘以同一底数幂的底数的对数.由(3)可推出对数的几个常用结论:①log a nM=1n log a M;②log a1M=-log a M;③log apM n=np log a M,其中M>0,n,p∈N+,n,p>1.谈重点牢记对数运算法则及其成立的条件1.要把握好对数运算法则及其成立的条件,特别是经常将对数的加减乘除与真数的加减乘除混淆.注意:log a(MN)≠(log a M)(log a N);log a(M+N)≠log a M+log a N;log a MN≠log a Mlog a N.2.指数与对数运算性质对比表:3积的对数变加法,商的对数变减法;幂的乘方取对数,要把指数提到前.【例4-1】计算:(1)2log 122+log 123;(2)lg 500-lg 5.【例4-2】已知lg 2=0.301 0,lg 3=0.477 1,求.点技巧 巧用常用对数的变形由于lg 2+lg 5=lg 10=1,所以lg 5=1-lg 2,这是在对数运算中经常用到的结论. 5.换底公式(1)设log b N =x ,则b x =N .两边取以a 为底的对数,得log a b x =log a N ,得x log a b =log a N ,所以x =log a N log a b ,即log b N =log a N log a b .即换底公式:log b N =log a N log a b.(2)公式作用:利用换底公式可以把不同底的对数化为同底的对数,这是解决关于对数运算问题的基本思想方法. 【例5-1】82log 9log 3的值是( ) A .23 B .32C .1D .2 【例5-2】计算235111log log log 2589⋅⋅.6.对数定义中的隐含条件根据对数的定义,对数符号log a N 中实数a 和N 满足的条件是底数a 是不等于1的正实数,真数N 是正实数.因此讨论对数问题时,首先要注意对数的底数和真数满足的隐含条件.【例6】已知对数log (1-a )(a +2)有意义,则实数a 的取值范围是________. 7.对数的化简、求值问题 (1)同底数的对数式的化简、求值一是“拆”,将积、商的对数拆成对数的和、差.如log 395+log 35=log 39-log 35+log 35=log 39=2.二是“收”,将同底数的对数和、差合成积、商的对数. 如,log 395+log 35=log 3⎝⎛⎭⎫95×5=log 39=2. 三是“拆”与“收”相结合.(2)不同底数的对数式的化简、求值常用方法是利用换底公式,转化为同底数的对数式.通常是先分别换底,化简后再将底数统一进行计算.也可以在方向还不清楚的情况下,统一将不同的底换为常用对数等,再进行化简、求值.对数式的化简、求值,要灵活运用对数的性质、运算性质、换底公式和一些常见的结论,如lg 2+lg 5=1,log a b ·log b a =1等. 【例7】求下列各式的值:;(2)2log 32-332log 9+log 38-log 5125;(3)log 2(1+log 2(1.点技巧 对数运算法则的灵活运用利用对数运算法则计算时,通常要将底数、真数进行质因数分解,将不同底数化为同底数,在计算过程中常常会逆用运算法则. 8.利用已知对数表示其他对数用对数log a x 和log b y 等表示其他对数时,首先仔细观察a ,b 和所要表示的对数底数的关系,利用换底公式把所要表示的对数底数换为a ,b .解决此类题目时,通常用到对数的运算性质和换底公式. 对数的运算性质总结:如果a >0,且a ≠1,M >0,N >0,那么: log a (MN )=log a M +log a N ;log a MN =log a M -log a N ;log a M n =n log a M (n ∈R ).换底公式:log b N =log a Nlog a b (a >0,且a ≠1;b >0,且b ≠1;N >0).【例8-1】已知lg 2=a ,lg 3=b ,则log 36=( ) A .a b a + B .a b b + C .a a b + D .ba b+ 【例8-2】已知log 189=a,18b =5,求log 3645.(用a ,b 表示)点技巧 巧用换底公式巧用换底公式是解决本题的关键,其中“log 182=log 18189=1-log 189=1-a ”是点睛之笔.9.与对数有关的方程的求解问题 关于对数的方程有三类:第一类是形如关于x 的方程log a f (x )=b ,通常将其化为指数式f (x )=a b ,这样解关于x 的方程f (x )=a b 即可,最后要注意验根.例如:解方程log 64⎝⎛⎭⎫x -1516=-23,将其化为指数式为2315=6416x --,又223233164=(4)=4=16---,则x -1516=116,所以x =1,经检验x =1是原方程的根.第二类是形如关于x 的方程log f (x )n =b ,通常将其化为指数式[f (x )]b =n ,这样解关于x 的方程[f (x )]b =n 即可,最后要注意验根.例如,解方程log (1-x )4=2,将其化为指数式为(1-x )2=4,解得x =3或x =-1,经检验x =3是增根,原方程的根是x =-1.第三类是形如关于x 的方程f (log a x )=0,通常利用换元法,设log a x =t ,转化为解方程f (t )=0得t =p 的值,再解方程log a x =p ,化为指数式则x =a p ,最后要注意验根. 【例9-1】解方程lg 2x -lg x 2-3=0.辨误区lg2x与lg x2的区别本题中,易混淆lg2x和lg x2的区别,lg2x表示lg x的平方,即lg2x=(lg x)2,而lg x2=2lg x.c的值.【例9-2】设log a c,log b c是方程x2-3x+1=0的两根,求logab【参考答案】【例1-1】 D【解析】由于a x =N ⇔x =log a N ,则3m =7⇔m =log 37. 【例1-2】(1)log 101 000=3;(2)32=9;(3)2x =10. 【解析】(1)103=1 000⇔log 101 000=3; (2)log 39=2⇔32=9; (3)log 210=x ⇔2x =10.【例1-3】解:(1)∵log 2(log 5x )=0,∴log 5x =1.∴x =51=5.(2)∵log x 27=34,∴34x =27.∴x =43(27)=34=81.(3)∵x =log 84,∴8x =4.∴23x =22.∴3x =2,即2=3x . 【例2】 C【解析】由log 7[log 3(log 2x )]=0,得log 3(log 2x )=1,∴log 2x =3,∴x =23=8.∴124x -. 【例3】 C【例4-1】解:(1)原式=log 1222+log 123=log 124+log 123=log 1212=1. (2)原式=500lg5=lg 100=lg 102=2lg 10=2.【例4-2】解:∵121lg 45=lg 452=12lg(5×9)=12(lg 5+lg 9) =12210lg lg 32⎛⎫+ ⎪⎝⎭=12(1-lg 2+2lg 3), 又∵lg 2=0.301 0,lg 3=0.477 1,∴lg 45=12(1-0.301 0+2×0.477 1)=0.826 6.【例5-1】 A【解析】思路一:将分子、分母利用换底公式转化为常用对数,即82lg 9log 92lg 3lg 22lg8===lg 3log 33lg 2lg 33lg 2⋅. 思路二:将分母利用换底公式转化为以2为底的对数,即2822222log 9log 9log 82log 32===log 3log 33log 33. 【例5-2】解:原式=111lglg lg2lg53lg 22lg312lg5lg 2lg32589==lg 2lg3lg5lg 2lg3lg5lg 2lg3lg5----⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=-12.【例6】 (-2,0)∪(0,1)【解析】根据对数的定义,得20,10,11,a a a +>⎧⎪->⎨⎪-≠⎩解得-2<a <0或0<a <1.【例7】解:(1)原式=33322333lg33lg2(lg32lg21)lg3lg2lg103222===34lg32lg21lg32lg212lg 10+-+-+-⨯+-+-.(2)原式=2log 32-(log 325-log 332)+log 323-log 553=2log 32-(5log 32-2)+3log 32-3=2log 32-5log 32+2+3log 32-3=-1.(3)log 2(1+log 2(1=log 2[(1=log 2[(12-)2]=2log =322log 2=32. 【例8-1】 B【解析】由换底公式得3lg 6lg(23)lg 2lg 3log 6====lg 3lg 3lg 3a bb⨯++. 【例8-2】解:∵18b =5,∴b =log 185. ∴1818181836181818181818log 45log (59)log 5log 9log 45======18log 36log (218)log 2log 181log 221log 9a b a b a ba ⨯++++⨯++-+【例9-1】解:原方程可化为lg2x-2lg x-3=0. 设lg x=t,则有t2-2t-3=0,解得t=-1或t=3,∴lg x=-1或3,解得1=10x或x=1 000,经检验1=10x,x=1 000均符合题意,所以原方程的根是1=10x,或x=1 000.【例9-2】解:∵log a c,log b c是方程x2-3x+1=0的两根,∴log log=3,log log=1.a ba bc cc c+⎧⎨⋅⎩∴11=3,log loglog log=1,c cc ca ba b⎧+⎪⎨⎪⋅⎩即log log=3,log log=1.c cc ca ba b+⎧⎨⋅⎩∴11log==log loglogac cbcca a bb-5±.。
高中数学第三章指数函数和对数函数3.4第2课时对数的运算性质及换底公式学案(含解析)北师大版必修1

第2课时 对数的运算性质及换底公式 内 容 标 准学 科 素 养 1.掌握对数的运算性质,能运用运算性质进行对数的有关计算.2.了解换底公式、能用换底公式将一般对数化为自然对数或常用对数. 准确定义概念 熟练等价转化 提升数学运算授课提示:对应学生用书第52页[基础认识]知识点一 对数的运算性质预习教材P 80-82,思考并完成以下问题当m >0,N >0时,log a (M +N )=log a M +log a N ,log a (MN )=log a M ·log a N 是否成立? 提示:不一定成立.知识梳理 对数的运算性质 条件 a >0,且a ≠1,M >0,N >0性质 log a (MN )=log a M +log a Nlog a M N=log a M -log a N log a M n =n log a M (n ∈R )思考并完成以下问题(1)换底公式中的底数a 是特定数还是任意数?提示:是大于0且不等于1的任意数.(2)换底公式有哪些作用?提示:利用换底公式可以把不同底数的对数化为同底数的对数,便于运用对数的运算性质进行化简、求值.知识梳理log a b =log c b log c a(a >0,且a ≠1;c >0,且c ≠1;b >0). 2.用换底公式推得的两个常用结论:(1)log a b ·log b a =1(a >0,且a ≠1;b >0,且b ≠1);(2)log am b n =n mlog a b (a >0,且a ≠1;b >0;m ≠0). 知识点三 常用结论思考并完成以下问题结合教材P 81-82,例4和例5,你认为怎样利用对数的运算性质计算对数式的值?提示:第一步:将积、商、幂、方根的对数直接运用运算性质转化.第二步:利用对数的性质化简、求值.知识梳理 常用结论由换底公式可以得到以下常用结论:(1)log a b =1log b a; (2)log a b ·log b c ·log c a =1;(3)log an b n =log a b ;(4)log an b m =m nlog a b ; (5)log 1ab =-log a b . 思考:M ·N >0,则式子log a (M ·N )=log a M +log a N 成立吗?提示:不一定成立.当M >0,N >0时成立;当M <0,N <0时不成立.2.换底公式一般在什么情况下应用?提示:(1)在运算过程中,出现不能直接用计算器或查表获得对数值时,可化成以10为底的常用对数进行运算.(2)在化简求值过程中,出现不同底数的对数不能运用运算法则时,可统一化成以同一个实数为底的对数,再根据运算法则进行化简与求值.[自我检测]1.若a >0,a ≠1,x >0,y >0,x >y ,下列式子中正确的个数是( )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 .0B .1C .2D .3解析:根据对数运算性质知4个式子均不正确,③应为log a x y=log a x -log a y ,④应为log a (xy )=log a x +log a y .答案:A2.(log 29)×(log 34)=( ) A.14 B.12C .2D .4 解析:∵log 29×log 34=lg 9lg 2×lg 4lg 3=2lg 3lg 2×2lg 2lg 3=4. 答案:D3.若lg a 与lg b 互为相反数,则a 与b 的关系式为________.解析:∵lg a +lg b =0,∴lg(ab )=0,∴ab =1.答案:ab =1授课提示:对应学生用书第52页探究一 利用对数的运算性质化简求值[例1] 计算下列各式的值:(1)lg 14-2lg 73+lg 7-lg 18; (2)lg 27+lg 8-3lg 10lg; (3)lg 52+23lg 8+lg 5·lg 20+(lg 2)2. [思路点拨] 灵活运用对数的运算性质求解. [解析] (1)法一:lg 14-2lg 73+lg 7-lg 18 =lg(2×7)-2(lg 7-lg 3)+lg 7-lg(32×2)=lg 2+lg 7-2lg 7+2lg 3+lg 7-2lg 3-lg 2=0.法二:lg 14-2lg 73+lg 7-lg 18 =lg 14-lg ⎝⎛⎭⎫732+lg 7-lg 18=lg 14×7⎝⎛⎭⎫732×18=lg 1=0. (2)lg 27+lg 8-3lg 10lg =lg (33)12+lg 23-3lg 1012lg 3×2210=32lg 3+3lg 2-32lg 10lg 3+2lg 2-1=32(lg 3+2lg 2-1)lg 3+2lg 2-1=32. (3)原式=2lg 5+2lg 2+lg 5(2lg 2+lg 5)+(lg 2)2=2lg 10+(lg 5+lg 2)2=2+(lg 10)2=2+1=3.方法技巧 1.在应用对数运算性质时应注意保证每个对数式都有意义,应避免出现lg(-5)2=2lg(-5)等形式的错误,同时应注意对数性质的逆用在解题中的应用.譬如在常用对数中,lg 2=1-lg 5,lg 5=1-lg 2的运用.2.对于底数相同的对数式的化简,常用的方法是:(1)“收”,将同底的两对数的和(差)收成积(商)的对数;(2)“拆”,将积(商)的对数拆成对数的和(差).3.对数的化简求值一般是正用或逆用公式,对真数进行处理,选哪种策略化简,取决于问题的实际情况,一般本着便于真数化简的原则进行.跟踪探究 lg 243lg 9的值. 解析:lg 243lg 9=lg 35lg 32=5lg 32lg 3=52. 探究二 利用换底公式化简、求值[例2] 已知lg 2=a ,lg 3=b ,则log 312=( )A.2a +b bB.2a +b aC.a 2a +bD.b 2a +b[思路点拨] 把log 312利用换底公式:log 312=lg 12lg 3建立log 312同a ,b 的关系. [解析] ∵log 312=lg 12lg 3=lg 3+lg 4lg 3=lg 3+2lg 2lg 3, 又lg 2=a ,lg 3=b ,∴log 312=b +2a b.[答案] A延伸探究 把题设条件换成“log 23=b a”试求相应问题. 解析:∵log 23=b a, ∴log 312=log 212log 23=log 23+2log 23=b a +2b a=b +2a b. 方法技巧 1.换底公式的主要用途在于将一般对数化为常用对数或自然对数,然后查表求值,解决一般对数求值的问题.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.跟踪探究 2.(1)已知log 23=a,3b =7,用a ,b 表示log 1256;(2)已知log 32=a ,log 37=b ,试用a ,b 表示log 28498. 解析:(1)∵3b =7,∴b =log 37.log 1256=log 356log 312=3log 32+log 371+2log 32=3a +b 1+2a=3+ab a +2. (2)∵log 32=a ,log 37=b ,log 28498=log 3498log 328=log 349-log 38log 34+log 37 =2log 37-3log 322log 32+log 37=2b -3a 2a +b. 探究三 换底公式、对数运算性质的综合应用[例3] (1)设3x =4y =36,求2x +1y的值; (2)若26a =33b =62c ≠1,求证:1a +2b =3c. [思路点拨] 用对数式表示出x ,y ,a ,b ,c 再代入所求(证)式.[解析] (1)∵3x =4y =36,∴x =log 336,y =log 436,∴2x =2log 336=2log 3636log 363=2log 363=log 369, 1y =1log 436=1log 3636log 364=log 364. ∴2x +1y=log 369+log 364=log 3636=1. (2)证明:设26a =33b =62c =k (k >0,且k ≠1).则6a =log 2k ≠0,3b =log 3k ≠0,2c =log 6k ≠0.∴1a =6log 2k =6log k 2,1b =3log 3k=3log k 3, 1c =2log 6k=2log k 6, ∴1a +2b =6log k 2+2×3log k 3=log k 26+log k 36=log k 66=6log k 6=3c, ∴1a +2b =3c. 方法技巧 1.带有附加条件的对数式或指数式的求值问题,需要对已知条件和所求式子进行化简转化,原则是化为同底的对数,以便利用对数的运算性质.要整体把握 对数式的结构特征,灵活运用指数式与对数式的互化.2.解对数方程时,先要对数有意义(真数大于0,底数大于0且不等于1)求出未知数的取值范围,去掉对数值符号后,再解方程,此时只需检验其解是否在其取值范围内即可.跟踪探究 .(1)12(lg x -lg 3)=lg 5-12lg(x -10); (2)lg x +2log (10x )x =2;(3)log (x 2-1)(2x 2-3x +1)=1.解析:(1)方程中的x 应满足x >10,原方程可化为lgx 3=lg 5x -10, ∴x 3=5x -10,即x 2-10x -75=0.解得x =15或x =-5(舍去),经检验,x =15是原方程的解.(2)首先,x >0且x ≠110, 其次,原方程可化为lg x +2lg x1+lg x =2, 即lg 2x +lg xt =lg x ,则t 2+t -2=0,解得t =1或t =-2,即lg x =1或lg x =-2.∴x =10或x =1100. 经检验,x =10,x =1100都是原方程的解. (3)首先,x 2-1>0且x 2-1≠1,即x >1或x <-1且x ≠±2.由2x 2-3x +1>0,得x <12或x >1. 综上可知,x >1或x <-1且x ≠±2.其次,原方程可化为x 2-1=2x 2-3x +1.∴x 2-3x +2=0,∴x =1或x =2.又∵x >1或x <-1且x ≠±2,∴x =2.经检验,x =2是原方程的解.授课提示:对应学生用书第53页[课后小结]1.换底公式可完成不同底数的对数式之间的转化,可正用,逆用;使用的关键是恰当选择底数,换底的目的是利用对数的运算性质进行对数式的化简.2.运用对数的运算性质应注意:(1)在各对数有意义的前提下才能应用运算性质.(2)根据不同的问题选择公式的正用或逆用.[素养培优]忽略对数的真数为正致错易错案例:lg(x +1)+lg x =lg 6易错分析:解对数方程时要注意验根,以保证所得方程的根满足对数的真数为正数,底数为不等于1的正数,否则得到的新方程与原方程不等价,产生了增根,考查概念、定义、数学运算的学科素养.自我纠正:∵lg(x+1)+lg x=lg(x2+x)=lg 6,∴x2+x=6,解得x=2或x=-3,经检验x =-3不符合题意,∴x=2.。
高中数学第四章指数函数与对数函数指数函数第2课时指数函数及其性质的应用学案新人教A版必修第一册

第2课时 指数函数及其性质的应用课程标准(1)掌握指数函数与其他函数复合所得的函数单调区间的求法及单调性的判断.(2)能借助指数函数图象及单调性比较大小.(3)会解简单的指数方程、不等式.(4)会判断指数型函数的奇偶性.新知初探·课前预习——突出基础性教材要点要点一 比较大小❶1.对于同底数不同指数的两个幂的大小,利用指数函数的________来判断;2.对于底数不同指数相同的两个幂的大小,利用指数函数的______的变化规律来判断;3.对于底数不同指数也不同的两个幂的大小,则通过______来判断.要点二 解指数方程、不等式(1)形如a f(x)>a g(x)的不等式,可借助y=a x的________求解❷;(2)形如a f(x)>b的不等式,可将b化为以a为底数的指数幂的形式,再借助y=a x的_ _______求解;(3)形如a x>b x的不等式,可借助两函数y=a x,y=b x的图象求解.要点三 指数型函数的单调性❸一般地,有形如y=a f(x)(a>0,且a≠1)函数的性质(1)函数y=a f(x)与函数y=f(x)有________的定义域.(2)当a>1时,函数y=a f(x)与y=f(x)具有________的单调性;当0<a<1时,函数y=a f(x)与函数y=f(x)的单调性________.助学批注批注❶ 注意区别指数函数与幂函数的比较大小.批注❷ 如果a的取值不确定,需分a>1与0<a<1两种情况进行讨论.批注❸ 与复合函数的单调性“同增异减”一致,即内外两个函数单调性相同,则复合函数为增函数;内外两个函数单调性相反,则复合函数为减函数.基础自测1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)若0.3a>0.3b,则a>b.( )(2)函数y=3x2在[0,+∞)上为增函数.( )(3)函数y=21x在其定义域上为减函数.( )(4)若a m>1,则m>0.( )2.设a=1.20.2,b=0.91.2,c=0.3-0.2,则a,b,c大小关系为( ) A.a>b>c B.a>c>bC.c>a>b D.c>b>a3.已知2m>2n>1,则下列不等式成立的是( )A.m>n>0B.n<m<0C.m<n<0D.n>m>04.函数f(x)=2|x|的递增区间是________.题型探究·课堂解透——强化创新性题型 1 利用指数函数的单调性比较大小例1 若a=(12)32,b=(34)14,c=(34)34,则a,b,c的大小关系是( ) A.a>b>c B.b>a>cC.b>c>a D.c>b>a方法归纳底数与指数都不同的两个数比较大小的策略巩固训练1 下列选项正确的是( )A.0.62.5>0.63B.1.7−13<1.7−12C.1.11.5<0.72.1D.212>313题型 2 解简单的指数不等式例2 (1)不等式3x -2>1的解集为________.(2)若a x +1>(1a )5−3x(a >0且a ≠1),求x 的取值范围.方法归纳利用指数函数单调性解不等式的步骤巩固训练2 已知集合M ={-1,1},N ={x |12<2x +1<4,x ∈Z },则M ∩▒N = ()A .{-1,1}B .{-1}C .{0}D .{-1,0}题型 3 指数型函数的单调性例3 求函数f (x )=(13)x 2-2x 的单调区间.方法归纳指数型函数单调区间的求解步骤巩固训练3 函数f (x )=2x2-1的单调减区间为________.题型 4 指数函数性质的综合问题例4 已知函数f (x )=e x -mex 是定义在R 上的奇函数.(1)求实数m 的值;(2)用单调性定义证明函数f (x )是R 上的增函数;(3)若函数f (x )满足f (t -3)+f (2t 2)<0,求实数t 的取值范围.方法归纳有关指数函数性质的综合问题的求解策略是奇函数.巩固训练4 已知函数f(x)=2x−a2x+a(1)求实数a的值;(2)求f(x)的值域.第2课时 指数函数及其性质的应用新知初探·课前预习[教材要点]要点一单调性 图象 中间值要点二单调性 单调性要点三相同 相同 相反[基础自测]1.答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×2.解析:∵a=1.20.2>1.20=1,b=0.91.2<0.90=1,∴b<a,又y=x0.2在(0,+∞)上单调递增,∴1<a=1.20.2<0.3-0.2=(103)0.2,∴b<a<c.答案:C3.解析:因为2m>2n>1,所以2m>2n>20;又函数y=2x是R上的增函数,所以m>n>0.答案:A4.解析:因为f(x)=2|x|={2x,x>0(12)x,x≤0,故函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞).答案:(0,+∞)题型探究·课堂解透例1 解析:因为b=(34)14,c=(34)34,函数y=(34)x在R上单调递减,所以(34)14>(34)34,即b>c;又a=(12)32=(14)34,c=(34)34,函数y=x34在(0,+∞)上单调递增,所以(14)34<(34)34,即a<c,所以b>c>a.答案:C巩固训练1 解析:对于A:y=0.6x在定义域R上单调递减,所以0.62.5>0.63,故A正确;对于B:y=1.7x在定义域R上单调递增,所以1.7−13>1.7−12,故B错误;对于C:因为1.11.5>1.10=1,0<0.72.1<0.70=1,所以1.11.5>0.72.1,故C错误;对于D:因为¿)6=23=8,¿)6=32=9,即(212)6<¿)6,所以212<313,故D错误.答案:A例2 解析:(1)3x-2>1⇒3x-2>30⇒x-2>0⇒x>2,所以解集为(2,+∞).(2)因为a x+1>(1a)5−3x,所以当a>1时,y=a x为增函数,可得x+1>3x-5,所以x<3.当0<a<1时,y=a x为减函数,可得x+1<3x-5,所以x>3.综上,当a>1时,x的取值范围为(-∞,3),当0<a<1时,x的取值范围为(3,+∞).答案:(1)(2,+∞) (2)见解析巩固训练2 解析:∵12<2x+1<4,∴2-1<2x+1<22,∴-1<x+1<2,∴-2<x<1.又∵x∈Z,∴x=0或x=-1,即N={0,-1},∴M∩N={-1}.答案:B例3 解析:令u=x2-2x,则原函数变为y=(1 3 )u.∵u=x2-2x=(x-1)2-1在(-∞,1)上单调递减,在[1,+∞)上单调递增,又∵y=( 13)u在(-∞,+∞)上单调递减,∴y=(13)x2-2x单调递增区间是(-∞,1),单调递减区间是[1,+∞).巩固训练3 解析:令t=x2,则y=2t-1为增函数,当x∈(-∞,0)时,t=x2为减函数,所以f(x)=2x2-1在x∈(-∞,0)上是减函数.答案:(-∞,0)例4 解析:(1)∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(0)=0,得m=1;(2)设x1,x2∈R,且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=e x1−1e x1−e x2+1e x2=(e x1−e x2)¿)∵x1<x2,∴0<e x1<e x2,因此f(x1)<f(x2),即f(x)是R上的增函数;(3)∵f(x)是奇函数,∴f(2t2)<-f(t-3)=f(3-t),又f(x)在R上为增函数,∴2t2<3-t,解得-32<t<1.巩固训练4 解析:(1)因为f(x)=2x−a2x+a,f(-x)=2−x−a2−x+a =1−a·2x 1+a·2x由f(-x)=-f(x),可得1−a·2x1+a·2x =-2x−a2x+a,(1-a·2x)(2x+a)=(1+a·2x)(a-2x),2x-a·2x·2x+a-a2·2x=a+a2·2x-2x-a·2x·2x,整理得2x(a2-1)=0,于是a2-1=0,a=±1.当a=1时,f(x)定义域为R,f(x)是奇函数.当a=-1时,f(x)定义域为{x|x≠0},f(x)是奇函数.因此a=±1.(2)当a=1时,f(x)=1-22x+1,定义域为R,所以2x>0,于是2x+1>1,0<22x+1<2,因此-1<1-22x+1<1,故f(x)的值域为(-1,1).当a=-1时,f(x)=1+22x−1,定义域为{x|x≠0},所以2x>0,且2x≠1,于是2x-1>-1,且2x-1≠0,所以22x−1<-2,或22x−1>0.因此1+22x−1<-1或1+22x−1>1,故f(x)的值域为(-∞,-1)∪(1,+∞).。
指数与对数的计算教案
指数与对数的计算教案一、教学目标1. 理解指数的概念,能够计算指数运算;2. 理解对数的概念,能够计算对数运算;3. 能够应用指数和对数的计算方法解决实际问题。
二、教学内容1. 指数的定义和性质;2. 指数计算的基本规则;3. 对数的定义和性质;4. 对数计算的基本规则;5. 应用题训练。
三、教学过程第一节指数的定义和性质指数是数学中常用的一种运算符号,表示一个数自乘若干次。
例如,2³表示2自乘3次,即2×2×2=8。
1. 引入指数的概念指数运算可以用来表示重复乘法的简化形式,如何理解指数运算对求解问题的帮助?2. 指数的定义与性质指数的定义:aⁿ=a×a×a× ... ×a(n个a相乘)指数的性质:幂的乘法、幂的除法、幂的幂第二节指数计算的基本规则1. 同底数幂相乘和幂相除的规则2. 指数为零和指数为一的特殊情况第三节对数的定义和性质对数是指数运算的逆运算,它可以简化指数运算的计算过程。
1. 引入对数的概念对数运算可以帮助我们解决指数运算中的问题,如何理解对数运算对求解问题的帮助?2. 对数的定义与性质定义:例如,log₃9=2,表示3的几次方等于9。
性质:对数运算的乘法、对数运算的除法第四节对数计算的基本规则1. 换底公式2. 对数的乘法和除法规则第五节应用题训练将指数和对数的计算方法应用到实际问题中,例如:1. 求解指数方程2. 计算复利问题3. 解决科学计数法问题四、教学评价1. 在教学过程中,要通过合作学习的形式,让学生互相讨论解题思路,提高学生的合作与交流能力;2. 在教学结束前,可以布置一些练习题,检验学生对指数和对数计算的掌握程度;3. 在课后,搜集一些实际应用问题,让学生自主解决,培养学生应用数学知识解决实际问题的能力。
五、教学反思本教案通过引入指数和对数的概念,系统地介绍了其定义、性质和计算规则,并结合应用题进行训练。
数学指数函数与对数函数教案
数学指数函数与对数函数教案教案内容:一、教学目标通过本节课的学习,学生应能够:1. 理解指数函数与对数函数的基本概念;2. 掌握指数函数与对数函数的图像性质;3. 熟练运用指数函数与对数函数的性质解决实际问题。
二、教学重点1. 指数函数与对数函数的定义与性质;2. 指数函数与对数函数的图像;3. 指数函数与对数函数在实际问题中的应用。
三、教学内容1. 指数函数的定义与性质指数函数是指具有形如y=a^x的函数,其中a>0且a≠1。
在教学中,我们着重讲解指数函数的定义与性质,包括:1.1 指数函数的定义:y=a^x;1.2 指数函数的图像特点:与a、x的取值相关;1.3 指数函数的性质:a)同底数幂相乘,底数不变,指数相加;b)同底数幂相除,底数不变,指数相减;c)指数为0的幂等于1;d)若指数为正,函数单调递增;若指数为负,函数单调递减。
2. 对数函数的定义与性质对数函数是指具有形如y=loga(x)的函数,其中a>0且a≠1。
在教学中,我们重点介绍对数函数的定义与性质,包括:2.1 对数函数的定义:y=loga(x);2.2 对数函数的图像特点:与a、x的取值相关;2.3 对数函数的性质:a)对数的底数不为0、不为1;b)对数与指数是互反运算;c)对数函数的增长特点:当x增大时,对数值增大;当x减小时,对数值减小;d)对数函数在坐标系中的对称性。
3. 指数函数与对数函数的图像通过绘制指数函数和对数函数的图像,让学生对其形态和性质进行直观感受。
3.1 指数函数的图像特点:a)当0<a<1时,函数图像经过点(0, 1)且单调递减;b)当a>1时,函数图像经过点(0, 1)且单调递增。
3.2 对数函数的图像特点:a)对数函数的图像都经过点(1, 0);b)当0<a<1时,函数图像在y轴的正半轴上递减;c)当a>1时,函数图像在y轴的正半轴上递增。
4. 指数函数与对数函数的应用通过实际问题的讲解,让学生认识指数函数和对数函数在各个领域的应用。
指数和对数运算学案教案.doc
指数(一)一、预习提纲1.整数指数幂的概念 *)(N n a a a a a an n ∈⋅⋅=43421Λ个 )0(10≠=a a ,0(1N n a a a nn∈≠=- 2.运算性质: )()(),()(),(Z n b a ab Z n m aa Z n m a a a n n n mnnm n m n m ∈⋅=∈=∈=⋅+3.根式的运算性质:当n 为任意正整数时,(n a )n =a.当n 为奇数时,n n a =a ;当n 为偶数时,n n a =|a|=⎩⎨⎧<-≥)0()0(a a a a .2.根式的基本性质:n m npmp a a =,(a ≥0). (1)nmnmnm aaa11==- (a >0,m ,n ∈N *,且n >1)(2)0的正分数指数幂等于0. (3)0的负分数指数幂无意义.3.分数指数幂的运算性质: )()(),()(),(Q n b a ab Q n m aa Q n m a a a n n n mnnm n m n m ∈⋅=∈=∈=⋅+二、讲解新课:1.根式:一般地,若*),1(N n n a x n∈>= 则x 叫做a 的n 叫做根式,n 叫做根指数,a 叫做被开方数 例1求值① 33)8(-= ; ②2)10(-=; ②44)3(π-= ; ④)()(2b a b a >-=.例2求值:63125.132)2(;246347625)1(⨯⨯---++解:例3:求值:4332132)8116(,)41(,100,8---.例4:用分数指数幂的形式表示下列各式:a a a a a a ,,3232⋅⋅ (式中a >0)例5:计算:()[]91385256323075.0--+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+---三、课练试题: 1. 求下列各式的值(1)44100; (2)55)5.0(-; (3)2)4(-π; (4)).()(66y x y x >-2.比较63123,11,5的大小.3.用根式的形式表示下列各式.(1)51a ; (2)43a ; (3)53-a; (4)32-a.四、课后作业:1.用分数指数幂表示下列各式(其中各式字母均为正数)⑴43a a ⋅; ⑵a a a ; ⑶32)(b a -; ⑷322b a ab +.2.化简:()=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--2123( )。
中职数学基础模块上册《指数函数、对数函数的应用》word教案
第四单元 指数函数与对数函数一 教学要求1.理解有理数指数幂的概念,掌握幂的运算法则.2.了解幂函数的概念,了解幂函数y =x ,y =x 2,y =x 3,y = x21,y =x -1,y =x -2的图像.3.理解指数函数的概念、图像和性质.4.理解对数的概念(包括常用对数、自然对数),了解对数的运算法则.5.了解对数函数的概念、图像和性质.6.了解指数函数和对数函数的实际应用.7.通过幂与对数的计算,培养学生计算工具使用技能;结合生活、生产实例,讲授指数函数、对数函数模型,培养学生数学思维能力和分析与解决问题能力. 二 教材分析和教学建议(一) 编写思想1.通过温故知新完成由正整数指数幂到实数指数幂及其运算的逐步推广.让学生体验推广的过程,培养学生的数学思维方式.2.指数函数是中职数学学习中新引进的第一个基本初等函数,因此,教材先给出了指数函数的实际背景,然后对指数函数概念的建立、指数函数图像的绘制、指数函数的基本性质,作了完整的介绍.3.教材从具体问题引进对数概念,由求指数的逆运算引入对数运算,并研究对数运算的性质.4.对数函数同指数函数一样,是以对数概念和运算法则作为基础展开的.对数函数的研究过程也同指数函数的研究过程一样,目的是让学生对建立和研究一个具体函数的方法有较完整的认识.5.专设一节研究指数函数、对数函数的应用.本单元教学的重点是指数函数与对数函数的概念、图像及其单调性.本单元教学的难点是分数指数幂的概念、对数的概念,以及指数函数、对数函数单调性的应用.(二) 课时分配本单元教学约需12课时,分配如下(仅供参考):4.1有理数指数幂约1课时4.2实数指数幂及其运算法则约1课时4.3幂函数约1课时4.4指数函数的图像与性质约3课时4.5对数约2课时4.6对数函数的图像与性质约2课时4.7指数函数、对数函数的应用约1课时归纳与总结约1课时(三) 内容分析与教学建议4.1 有理数指数幂1.指数概念是由相同因式相乘发展而来的,回顾指数运算的发展过程,对学生学好这部分知识是十分必要的.2.讲解整数指数,是由正整数指数的意义及运算法则引入零指数、负整数指数的概念.3.在讲分数指数之前,先介绍方根的概念,在方根的定义和整数指数运算法则的基础上,引入正分数指数和负分数指数的概念,这里要让学生多做些练习,以掌握这个新的概念.4.2 实数指数幂及其运算法则1.整数指数幂的运算性质,对于分数指数幂也同样适用.为此教材给出了如下运算性质:a r·a s = a r+s(a>0,r, s∈Q),(a r )s= a rs(a>0,r,s∈Q),(a·b) r=a r b r (a,b>0,r∈Q).需要学生注意的是括号中限制条件的变化.当指数从整数指数推广到了有理数指数后,-2=3-8=(-8)13=(-8)26=6(-8)2=664=2.教学中,建议让学生用自己的语言叙述指数运算的三条性质.2.考虑到中职生的实际情况,教材只指出了“可以把有理数指数幂推广到无理数指数幂”,并未通过“用有理数逼近无理数”的思想引进无理数指数幂.3.在教学中要加强计算工具的使用,要让学生切实掌握利用计算器计算实数指数幂的题目,了解计算器的基本功能.4.3 幂函数本节教材只介绍了幂函数的定义,以及y=x,y=x2,y=x3,y=x21,y=x-1,y=x-2等几个幂函数的图像,教学中应注意把握好这个尺度.4.4 指数函数的图像与性质1.教材由两个实例引入了指数函数的概念,然后采用约定式定义法定义了指数函数,即“形如y=a x(a>0且a≠1)的函数叫做指数函数”.这个定义要求底a>0,且a≠1.这一点学生容易忽略,教学中应加以强调.2.教材采用描点法在同一坐标系中画出了两个指数函数的图像.这一过程应在课堂上展示给学生,以加深对指数函数图像形状特征的了解,为了使图像较为准确,所描的点可适当多一些,列表时,可借助于计算器.但是,对于学习基础较差的学生,教师只需要学生论证指数函数的图形特征、位置,对描点法作图可以不做要求.3.指数函数的性质是利用图像的直观性得到的,其中单调性是重点.它的应用主要是两方面:(1) 比较两个同底的幂的大小;(2) 解同底的指数不等式.4.5 对数1.现代工农业生产和科学技术研究工作中,需要计算大量的繁复的数据.如果利用对数计算,可以简化计算过程,特别是在高次乘方和开方中可以极大减轻劳动强度.因此对数是一种常用的计算工具和方法.在向学生进行关于对数知识和新的计算方法——对数计算的教学同时,要特别重视培养学生利用对数进行计算的技能.这不仅有助于解决几何、三角、物理中的计算问题,还能为参加生产实践或进一步学习打好基础.本节教材分两部分,即对数、对数运算法则.第一部分,在学习了指数概念的基础上,由实例引入对数的定义,接着研究对数式与指数式的关系和互化,再介绍对数恒等式及其应用.第二部分,着重研究对数运算法则及其应用.本节教材的重点是对数的定义、运算法则.难点是对数概念的正确建立及应用,而关键在于正确理解对数与指数关系,掌握它们的特性,加强综合练习.2.先举实例,要求出(1+6%)x=4,2x=10中的x值,需要一种新的计算方法——利用对数进行计算的方法,来适应数值计算需要.接着通过具体数字例子到一般式a b=N,b=log a N,引入对数的定义.把对应的指数简称为对数,再用符号表示.这样从具体到抽象,便于学生接受.通过指数式a b=N与对数式log a=b的对照比较,看出两个式子中a,b,N三者之间的关系是一样的,都是a的b次幂等于N,只是表示形式不同而已.从而使学生再次领会对应的指数就是对数,达到正确掌握对数、底数、真数三者之间的关系的目的以及对数式与指数式之间的密切联系,以加深对对数定义的理解.3.在引入对数定义后,教材简要地说明规定了a >0且a ≠1后,N >0,因此在实数集内零与负数没有对数,但对数可以是任何实数(正数、负数和零) .4.对数运算法则是对数运算的根据.利用它可以使数和式的乘、除、乘方运算化成低一级的对数的加、减、乘运算,从而简化计算.因此它也是学习对数的一个关键内容.对数运算法则是根据对数的定义和幂的运算法则导出的.教学时,可以进行对比:5.利用对数运算法则进行式子的恒等变形(包括化简),是利用对数进行计算的基本技能,因此必须加强练习,使学生能牢固掌握和熟练运用.要注意防止可能产生的错误,例如:(1) log a (M ±N)=log a M ±log a N ,(2) log a M ·log a N =log a M +log a N ,(3) log a M ·log a N =log a (M+N ),(4) log aN M =aNaM log log , (5) log a N M =log a (M-N ) , (6) log a M p =(log a M ) p ,(7) log a (-M )=-log a M .产生以上这些错误,有些是把积、商、幂的对数与对数的积、商、幂混淆起来所致,有些是把对数符号当做单独的数来使用所致.教学时,可以用具体数字(如设底数是2,M =4,N =8等)代入以上各式,启发学生自己去揭示和分析产生错误的原因,从而纠正错误.由于计算器的出现,使得复杂的数学计算有了新的工具,从而对《对数表》和《反对数表》的教学与使用越来越趋于淡化.因此,本教材删去了关于《对数表》和《反对数表》的有关内容.而采用计算器演示操作的方式,向学生介绍利用科学计算器计算对数的有关问题,而且操作步骤与结果的呈现方式便于学生掌握与理解.4.6 对数函数的图像与性质1.教材在分析对数式x=log 2 y 的基础上引入对数函数,主要分析由对数式确定的对应法则是不是函数关系.在教学中可根据指数函数y =2x 的图像做些简单说明,在此基础上给出对数函数的约定式定义:“形如y =log a x (a >0且a ≠1)的函数,叫做对数函数” .2.教材仍然采用了描点法画出四个对数函数y =log2x ,y =log 21x ,y=lg x ,y =log101x 的图像,并据此分析,归纳出对数函数的图像的特征.同指数函数,对于学习基础较差的学生,只需记住对数函数图形特征、位置,对描点法作图可不做要求.3.对数函数的单调性可由图像直观地分析出.4.7 指数函数、对数函数的应用教材安排了两道指数函数应用题,一道对数函数应用题,目的是引导学生运用所学知识解决实际问题.鉴于学生水平,讲解时仍需因势力导,不能急于求成,多帮学生进行分析,使他们能领会题目条件的要求,从而顺利列出函数解析式,最后使问题得解.(四) 复习建议1.构建知识结构2.梳理知识要点见本单元教材《归纳与总结》.3.需要注意的问题(1) 指数幂a n 当扩大到有理数时,要注意底数a 的变化范围.(2) 在对数式log a N =b 中要注意底数a >0且a ≠1,真数N >0等条件,这些条件在解题或变形中常常用到.(3) 在掌握指数函数、对数函数的图像和性质时,要对底数分两种情况讨论,即分为 a >1与0<a <1两种情况.4.典型例题见本单元教材《归纳与总结》,其中例1复习对数函数定义域的求法;例2是利用指数函数、对数函数的单调性比较大小;例3是考查指数函数、对数函数的图像特征.5.解题指导函数的图像是学习函数时必须掌握的内容,函数的一些性质就是由图像直接得出的,函数的图像是数形结合的体现.每学习一种函数时,应熟悉函数图像的特征,这样既便于函数的性质的理解,也便于应用图像和性质解题.应该怎样记函数图像呢?现介绍一种记忆方法——分析与实验相结合.分析——根据图像的定义域、值域、奇偶性等记住图像的基本方位.实验——记住图像上的关键点,再用特殊数值实验函数的变化,从而得出函数的整个图像或不同函数图像间的关系.(1) 应牢记指数函数y=a x ,当a >1和0<a <1时图像的基本形状和位置.图像特点①:对任意的a >0且a ≠1,y=a x 图像都过(0,1)(因为a 0=1) .图像特点②:底互为倒数的两个指数函数图像关于y 轴对称.例如:y =2x 和y =(21)x (即y =2-x )的图像关于y 轴对称. 图像特点③:图像在x 轴上方,与x 轴没有交点(因为ax >0) .事实上,指数函数的图像比较好画,即使忘记了图像的形状和位置,只须取几个点就可以描绘出来.但要注意,因为y =a x (a >0,a ≠1)的定义域是R ,故取点时,x 取正数、零、负数都应考虑到.(2) 要牢记对数函数y=log a x ,当a >1和0<a <1时图像的基本形状和位置.图像特点①:对任意的a >0且a ≠1,y =log a x 图像都过(1,0)(因为log a 1=0) .图像特点②:底互为倒数的两个对数函数图像关于x 轴对称.例如:y =lg x 和y=log 101x 的图像关于x 轴对称.图像特点③:图像在y 轴右方,与y 轴没有交点(因为y =log a x 的定义域为(0,+∞)).(3) 指数函数、对数函数图像一起记.根据指数函数、对数函数互为反函数得出:当a >1或0<a <1时,指数函数、对数函数的图像分别关于直线y=x 对称(如图4-1和图4-2),因此两个图像可以一起记.(4) 对图像的高低,我们仍采用数值实验法.例如:对y =2x , y =10x ,取x =1,因为21<101,所以在x >0时,y =10x 图像在y =2x 图像上方,可以推测,在x <0时,y=10x 图像在y =2x 图像的下方,且在(0,1)点处,两图像是交叉的.图4-1 图4-2根据y =(21)x ,y =(101)x 图像分别与y =2x ,y =10x 图像关于y 轴对称,可以得出,在x <0时,y =x ⎪⎭⎫ ⎝⎛101图像在y =x ⎪⎭⎫ ⎝⎛21图像的上方,在x >0时,亦相反. 例如,对y =log 2x ,y =lg x ,取x =10,因为log 210>1,lg10=1,所以log 210>lg10,可以推测,在x >1时,y =log 2x 图像在y =lg x 图像上方,当x ∈(0,1)时,亦相反,即图像在点(1,0)外是交叉的.根据y =log 21x ,y =log 101x 的图像分别与y =log 2x,y =lg x 的图像关于x 轴对称,可以得出,在x >1时,y= log 101x 图像在y = log 21x 图像的上方,在x ∈(0,1)时,亦相反.这样,可以很快地画出y =log 2x ,y =log 3x ,y =lg x ,y = log 21x ,y =log 31x ,y =log 101x 在同一坐标系中的图像(如图4-3) .下面利用图像来解题.例1 设a >0且a ≠1,在同一坐标系中,y =a x ,y =log a (-x )的图像只能是图4-4中的( ).图4-4分析:因为函数y =log a (-x )的定义域为(-∞,0),所以否定(A),(D) .因为y =log a (-x )与y =log a x 的图像关于y 轴对称,所以在(B),(C)中,由y =log a (-x )的图像得a >1,所以选B .图4-3例2(1) log a2<log b2<0,试比较a,b,1的大小;(2) 若a>0,试比较log3a,log5a,log0.5a的大小;(3) 试比较log0.71.5,log0.82.5的大小.分析:(1) 作出图4-5,可以得出0<b<a<1.(2) 作出图4-6可以得出,当a∈(0,1)时,log3a<log5a<log0.5a;图4-5 当a=1时,log5a=log3a=log0.5a=0;当a>1时,log0.5a<log5a<log3a.(3) 作出图4-7得出log0.82.5<log0.71.5.也可以这样考虑,log0.82.5<log0.81.5,log0.81.5<log0.71.5.所以 log0.82.5<log0.71.5.。
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指数式与对数式
【复习目标】
1.理解分数指数、负指数的概念,掌握有理指数幂的运算性质.
2.理解对数的概念,熟练进行指数式、对数式的互化,掌握对数的性质和对数的运算法则,并能运用它们进行化简求值. 【教学重点】
理解理解指数、对数的概念,熟练运用对数的性质和对数的运算法则进行化简求值. 【教学难点】
熟练运用对数的性质和对数的运算法则进行化简求值. 【考试要点】
1.指数幂的运算法则:
()_____n
m a =; ______m n a a =;()______n
ab =;()R n m b a ∈>>,,0,0
2.分数指数幂与根式的相互关系:
_________=n
m a
; _______m n
a
-
=;()1,>∈*n N n m 且
3.根式的性质
()
________=n
n
a ;
_______=;
4.深化对概念的理解与应用.对于分数指数幂中幂指数为负数的情形,要注意底数a 的取值限制,一个可行的方法是:化负分数指数幂为根式及分式的形式.
5.对数的运算法则:
如果0a >且1,0,0a M N ≠>>,则有log ()_________________a M N ⋅=;
log _________________a
M N
=; l o g _____________n
a M =
6.对数的几个重要公式:(*
0,0,1,1,0,,a c a c b m n N >>≠≠>∈)
对数恒等式 log ________a N
a
=;化 log ___________n m a b =;
对数的换底公式 log _____________a b =;
7.在进行对数运算时,要注意对数的底数与真数的取值范围,特别是真数大于零的条件不能遗漏.研究对数函数有关问题时,要注意对数函数的定义域.
8.要准确记忆对数的三条运算性质,对数运算是将高一级的运算转化为低一级的运算,要防止产生以下错误..
: log a (M ±N )=log a M ±log a N ; log a (MN ) =log a M log a N ;
N
M
N M a a a
log log log =; n a n a M M )(log log =,等等.
【课前预习】
1.在下列根式与分数指数幂的互化中,正确的是 ( )
A .(-x )0.5
= -x (x ≠0)
B .)0(3
162
<=y y y
C .)0()()(43
43≠=-xy x y y x D .331
x x -=-
2.化简21
151133
66221()(3)3a b a b a b ⎛⎫⋅-÷ ⎪⎝⎭
得到
( )
A 、6a
B 、-a
C 、-9a
D 、9a 3.(21)(21)2222k k k -+----+=
( ) A 、22k - B 、(21)2k -+- C 、2(1)2k -+- D 、2 4.已知x ≠0,n ∈N ,则x n =1是n =0的
( )
A 、充分而不必要条件
B 、必要而不充分条件
C 、充要条件
D 、非充分也非必要条件 5.若lg 2a =,lg3b =,则5log 12的值是
( )
A 、
21a b
a
++ B 、
21a b
a
++ C 、
21a b
a
+- D 、
21a b
a
+- 6.9log 255-2log 31+3log 84的值为 .
【典型例题】
例1.化简下列各题:
1)1
3
24
36121)8(21627)322124(--
⋅-+-+; 2))6()3(43
22
13
14
141-
-
-
-÷-y
x
y x x
3)2
lg 5lg 2lg50+⋅; 4
)lg8lg1.2
-
例2.1)已知32
12
1=+-x
x ,求
32
2
32
322-+-+--x x x x 的值
2)若3log 41x =,求332222
x x
x x
--++的值; 3)已知2log 3m =,3log 7n =,试用m 、n 表示42log 56的值.
变式:已知42
12
1=--
m m ,求下列各式的值:
1)1-+m m ; 2)
2
12
1232
3-
-
--m
m m m
例3.设ln ln 2ln(2)a b a b +=-,求4log a
b
的值.
变式1:已知y x y x lg lg 2lg 2+=-,求
y
x
的值
变式2:已知log log 2(0,1)a a x y a a +=>≠,求11
x y
+的最小值
指数式与对数式作业
1.将322-化为分数指数幂的形式是 ( )
A .2
12
B .-2
12
C .2
12
-
D .-2
12
-
26
0)a
a a -<等于(其中 (
)
A .
B .
C
D 3.使式子(3-2x -x 24
3)
-有意义的x 的取值集合是 ( )
A .R
B .{x |x ≠1且x ≠2}
C .{x |-3≤x ≤1}
D .{x |-3<x <1}
4.设a 、b 、c 都是正数,且346a
b
c
==,那么
( )
A .
111c a b =+ B. 221c a b =+ C. 122c a b =+
D. 212
c a b
=+ 5.)1(log )1(n n n n ++-+= ( )
A .1
B .-1
C .2
D .-2 6.若log 2a m =,log 3a n =,则2m n
a +等于
( )
A. 6
B. 12
C. 5
D. 7
7.5
361
log log 6log 2,______3
x x ⋅⋅==若则
; 8.若122,log 3_______a ==则; 9._________)125(,2)5
(1
2=-=-f x f x 则; 10.化简与计算:
1
0,0)a b >>;
2)1
1lg9lg 240212361lg 27lg 35
+-+-+;
3)142log 2
1
12log 487log 222--+;
11.10
1,log log log log 3,
a b a b a b b a b a >>+=
-已知且求的值。
12.已知2x +5y =20,求lgx +lgy 的最大值;。