高中對數(shù)函數(shù)教案
發(fā)表時間:2020-09-27對數(shù)的概念與對數(shù)運算性質(zhì)。
作為優(yōu)秀的教學工作者,在教學時能夠胸有成竹,作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學生更好的消化課堂內(nèi)容,使教師有一個簡單易懂的教學思路。關(guān)于好的教案要怎么樣去寫呢?以下是小編為大家收集的“對數(shù)的概念與對數(shù)運算性質(zhì)”供您參考,希望能夠幫助到大家。
2.2.1對數(shù)的概念與對數(shù)運算性質(zhì)
一、內(nèi)容與解析
(一)內(nèi)容:對數(shù)的概念與對數(shù)的基本性質(zhì)
(二)解析:我們在前面的學習過程中,已了解了指數(shù)函數(shù)的概念和性質(zhì),它是后續(xù)學習的基礎(chǔ),從本節(jié)開始我們學習對數(shù)及其運算.使學生認識引進對數(shù)的必要性,理解對數(shù)的概念及其運算性質(zhì),了解對數(shù)換底公式及其簡單應(yīng)用,能將一般對數(shù)轉(zhuǎn)化為常用對數(shù)或自然對數(shù),通過閱讀材料,了解對數(shù)的發(fā)現(xiàn)歷史及其對簡化運算的作用.
教材注重從現(xiàn)實生活的事例中引出對數(shù)概念,所舉例子比較全面,有利于培養(yǎng)學生的思想素質(zhì)和激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣和欲望.教學中要充分發(fā)揮課本的這些材料的作用,并盡可能聯(lián)系一些熟悉的事例,以豐富教學的情景創(chuàng)設(shè).教師要盡量發(fā)揮電腦繪圖的教學功能,教材安排了“閱讀與思考”的內(nèi)容,有利于加強數(shù)學文化的教育,應(yīng)指導學生認真研讀.根據(jù)本節(jié)內(nèi)容的特點,教學中要注意發(fā)揮信息技術(shù)的力量,使學生進一步體會到信息技術(shù)在數(shù)學學習中的作用,盡量利用計算器和計算機創(chuàng)設(shè)教學情境,為學生的數(shù)學探究與數(shù)學思維提供支持.
二、教學目標及解析
(一)教學目標
1.理解對數(shù)的概念,了解對數(shù)與指數(shù)的關(guān)系;理解和掌握對數(shù)的性質(zhì);掌握對數(shù)式與指數(shù)式的關(guān)系;培養(yǎng)學生分析、綜合解決問題的能力;培養(yǎng)學生數(shù)學應(yīng)用的意識和科學分析問題的精神和態(tài)度.
2.通過與指數(shù)式的比較,引出對數(shù)的定義與性質(zhì).
3.學會對數(shù)式與指數(shù)式的互化,從而培養(yǎng)學生的類比、分析、歸納能力;在學習過程中培養(yǎng)學生探究的意識;增加學生的成功感,增強學習的積極性.
(二)解析
1、理解對數(shù)的概念就是指:一是實際的需要;二是人為規(guī)定的一種新的表示數(shù)的符號;
2、熟練進行對數(shù)式與指數(shù)式的互化就是指:一是弄清楚對數(shù)與指數(shù),對數(shù)式與指數(shù)式的含義;二是理解對數(shù)式與指數(shù)式的互化的實質(zhì);三是要把這種互化提升為一種方法,為我們以后解題奠定基礎(chǔ)。3、會求一些特殊的對數(shù)式的值就是指能夠熟練利用:和對數(shù)恒等式。
三、問題診斷分析
對數(shù)概念的理解中學生存在問題,所以要結(jié)合具體的實例,指出為了解決實際問題,引入對數(shù)的概念,體現(xiàn)了數(shù)學來源于實際的生活,并服務(wù)于實際的生活。
四、教學支持條件分析
在本節(jié)課()的教學中,準備使用(),因為使用(),有利于().
五、教學過程
1.莊子:一尺之棰,日取其半,萬世不竭(1)取4次,還有多長?(2)取多少次,還有0.125尺?
2.假設(shè)2002年我國國民生產(chǎn)總值為a億元,如果每年平均增長8%,那么經(jīng)過多少年國民生產(chǎn)總值是2002年的2倍?
抽象出:1.=?,=0.125x=?2.=2x=?
也是已知底數(shù)和冪的值,求指數(shù)你能看得出來嗎?怎樣求呢?
問題1.將上述問題進行歸納----對數(shù)的定義
一般地,如果a(a0,a≠1)的x次冪等于N,就是ax=N,那么數(shù)x叫做以a為底N的對數(shù)(logarithm),記作x=logaN,其中a叫做對數(shù)的底數(shù),N叫做真數(shù).
有了對數(shù)的定義,(1)前面問題中的x就可表示成什么式子?
x=log1.01,x=log1.01,x=log1.01.
(2)怎樣用表格表示對數(shù)和指數(shù)冪之間的關(guān)系?
由此得到對數(shù)和指數(shù)冪之間的關(guān)系:
aNb
指數(shù)式ab=N底數(shù)冪指數(shù)
對數(shù)式logaN=b對數(shù)的底數(shù)真數(shù)對數(shù)
例如:42=162=log416;102=1002=log10100;4=2=log42;10-2=0.01-2=log100.01
探究一:指對互化
例1將下列指數(shù)式寫成對數(shù)式:(課本第87頁)
(1)=625(2)=(3)=27(4)=5.73
解析:直接用對數(shù)式的定義進行改寫.
解:(1)625=4;(2)=-6;
(3)27=a;(4)
點評:主要考察了底真樹與冪三者的位置.
變式練習1:將下列對數(shù)式寫成指數(shù)式:
(1);(2)128=7;
(3)lg0.01=-2;(4)ln10=2.303
解:(1)(2)=128;
(3)=0.01;(4)=10
探究二:計算
例2計算:⑴,⑵,⑶,⑷
解析:將對數(shù)式寫成指數(shù)式,再求解.
解:⑴設(shè)則,∴
⑵設(shè)則,,∴
⑶令=,
∴,∴
⑷令,∴,,∴
點評:考察了指數(shù)與對數(shù)的相互轉(zhuǎn)化.
五.課堂目標檢測
優(yōu)化設(shè)計:隨堂練習.
六.小結(jié)
本節(jié)主要學習了對數(shù)的概念,要熟練的進行指對互化.
七.配餐作業(yè)
優(yōu)化設(shè)計:優(yōu)化作業(yè).
(1)求log84的值;
(2)已知loga2=m,loga3=n,求a2m+n的值.
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對數(shù)的運算性質(zhì)
作為杰出的教學工作者,能夠保證教課的順利開展,作為高中教師就要好好準備好一份教案課件。教案可以讓學生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助高中教師能夠更輕松的上課教學。關(guān)于好的高中教案要怎么樣去寫呢?下面是小編為大家整理的“對數(shù)的運算性質(zhì)”,僅供參考,希望能為您提供參考!
總課題對數(shù)函數(shù)分課時第2課時總課時總第30課時
分課題對數(shù)的運算性質(zhì)課型新授課
教學目標掌握對數(shù)的運算性質(zhì);知道對數(shù)運算性質(zhì)成立的條件,能靈活地運用對數(shù)的性質(zhì)進行化簡和求值
重點對數(shù)運算性質(zhì)的運用
難點對數(shù)運算性質(zhì)的正確運用
一、復習引入
1、對數(shù)的概念
2、常用對數(shù)與自然對數(shù)
3、對數(shù)式與指數(shù)式的互化
4、對數(shù)的運算性質(zhì)
其中
二、例題分析
例1、求下列各式的值
(1)
例2、求的值
例3、已知,求下列各式的值(結(jié)果保留4位小數(shù))
(1)(2)
例4、設(shè),求證:。
三、隨堂練習
1、下列等式中,正確的是___________________________。
(1)(2)(3)(4)
2、設(shè),下列等式中,正確的是________________________。
(1)
(2)
(3)
(4)
四、回顧小結(jié)
1、對數(shù)運算性質(zhì)及其用于計算和證明
課后作業(yè)
班級:高一()班姓名__________
一、基礎(chǔ)題
1、下列等式中,錯誤的是______________
(1)(2)(3)(4)
2、的值為_____________
3、已知,則_________
4、化簡____________
5、已知,求(結(jié)果保留4位小數(shù))。
二、提高題
6、已知,試用表示下列各對數(shù)。
(1)
7、計算:
三、能力題
8、設(shè),求的值。
對數(shù)運算性質(zhì)的應(yīng)用
一名優(yōu)秀的教師在教學方面無論做什么事都有計劃和準備,作為高中教師就要根據(jù)教學內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓講的知識能夠輕松被學生吸收,幫助高中教師緩解教學的壓力,提高教學質(zhì)量。所以你在寫高中教案時要注意些什么呢?下面是小編幫大家編輯的《對數(shù)運算性質(zhì)的應(yīng)用》,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
2.2.1.2對數(shù)運算性質(zhì)的應(yīng)用
一、內(nèi)容及其解析
(一)內(nèi)容:對數(shù)運算性質(zhì)的應(yīng)用。
(二)解析:本節(jié)課是于對數(shù)運算性質(zhì)的一節(jié)后延課,是高中新課改人教A版材第二章的第二節(jié)的第三節(jié)課.在此之前,學生已經(jīng)學習過了對數(shù)的概念、指數(shù)與對數(shù)之間的關(guān)系,并且利用指數(shù)與對數(shù)的關(guān)系推導出了對數(shù)的運算性質(zhì),對數(shù)的換底公式就是在此基礎(chǔ)上展開討論的。本節(jié)課教學的重點是對數(shù)的換底公式;難點是換底公式的證明及應(yīng)用。從指數(shù)與對數(shù)的關(guān)系出發(fā),證明對數(shù)換底公式,有多種途徑,在教學中要讓學生去探究,對學生的正確證法要給予肯定;證明得到對數(shù)的換底公式以后,要引導學生利用換底公式得到一些常見的結(jié)果,并處理一些求值轉(zhuǎn)化的問題。
二、目標及其解析
(一)教學目標
1.掌握并能夠證明對數(shù)的換底公式;
2.正確應(yīng)用換底公式得到其變形結(jié)果,能利用它將對數(shù)轉(zhuǎn)化為自然對數(shù)或常用對數(shù)來計算,體會轉(zhuǎn)化與化歸的數(shù)學思想;
3.通過本節(jié)課換底公式的證明及前一節(jié)課對數(shù)運算法則的推導過程,培養(yǎng)學生應(yīng)用已有知識發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力,體會數(shù)學內(nèi)在的邏輯性,發(fā)現(xiàn)數(shù)學美,提高學生學習數(shù)學的熱情。
(二)解析
1.掌握并能夠證明對數(shù)的換底公式指的是:熟記換底公式,能夠證明換底公式;
2.正確應(yīng)用換底公式得到其變形結(jié)果指的是:能利用換底公式得到一些常見結(jié)論(即換底公式的變形公式),對于具體的求值問題,能夠選擇適當?shù)牡讛?shù)進行轉(zhuǎn)化,從而簡化計算;
3.對數(shù)的運算性質(zhì)及換底公式的推導和證明,可以有不同的順序,各條性質(zhì)之間有些也能互相推導,也可以轉(zhuǎn)化為定義推導,對于具體的求值問題,可以應(yīng)用不同的性質(zhì)來解決,非常靈活,但不困難,題目做起來非常有趣;通過這部分內(nèi)容,培養(yǎng)學生的數(shù)學能力,感受數(shù)學學科的特點,激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣。
三、問題診斷分析
本節(jié)課容易出現(xiàn)的問題是:針對具體問題學生不能選擇適當?shù)牡讛?shù)來應(yīng)用換底公式。出現(xiàn)這一問題的原因是:學生對換底公式尚不太熟悉,轉(zhuǎn)化的能力也有待提高。要解決這一問題,教師要通過對換底公式的變形公式的探究及具體的例子,讓學生自主探究,必要時給予適當引導,讓學生學會分析問題,逐步掌握換底公式的應(yīng)用。
四、教學過程設(shè)計
(一)情景導入、展示目標
1.對數(shù)的運算性質(zhì):如果a0,a1,M0,N0,那么
(1)
(2);
(3).
2.換底公式
其中
兩個重要公式:,
(二)合作探究、精講點撥
例1.(1).把下列各題的指數(shù)式寫成對數(shù)式
(1)=16(2)=1
解:(1)2=16(2)0=1
(2).把下列各題的對數(shù)式寫成指數(shù)式
(1)x=27(2)x=7
解:(1)=27(2)=7
點評:本題主要考察的是指數(shù)式與對數(shù)式的互化.
例2計算:⑴,⑵,⑶,⑷
解析:利用對數(shù)的性質(zhì)解.
解法一:⑴設(shè)則,∴
⑵設(shè)則,,∴
⑶令=,
∴,∴
⑷令,∴,,∴
解法二:
⑴;
⑵
⑶=
⑷
點評:讓學生熟練掌握對數(shù)的運算性質(zhì)及計算方法.
例3.利用換底公式計算
(1)log25log53log32(2)
解析:利用換底公式計算
點評:熟悉換底公式.
五.課堂目標檢測
1.指數(shù)式化成對數(shù)式或?qū)?shù)式化成指數(shù)式
(1)=2(2)=0.5(3)x=3
2.試求:的值
3.設(shè)、、為正數(shù),且,求證:.
六.小結(jié)
本節(jié)主要復習了對數(shù)的概念、運算性質(zhì),要熟練的進行指對互化并進行化簡.
對數(shù)與對數(shù)運算教學設(shè)計
教學設(shè)計
2.2.1對數(shù)與對數(shù)運算
第1課時
作者:林寧寧,古田一中教師.本教學設(shè)計獲福建省教學設(shè)計大賽二等獎.
整體設(shè)計
教學內(nèi)容分析
本節(jié)課是新課標高中數(shù)學A版必修1中第二章對數(shù)函數(shù)內(nèi)容的第1課時,也就是對數(shù)函數(shù)的入門.對數(shù)函數(shù)對于學生來說是一個全新的函數(shù)模型,學習起來比較困難.而對數(shù)函數(shù)又是本章的重要內(nèi)容,在高考中占有一定的分量,它是在指數(shù)函數(shù)的基礎(chǔ)上,對函數(shù)類型的拓廣,同時在解決一些日常生活問題及科研中起著十分重要的作用.通過本節(jié)課的學習,可以讓學生理解對數(shù)的概念,從而進一步深化對對數(shù)模型的認識與理解,為學習對數(shù)函數(shù)做好準備.同時,通過對對數(shù)概念的學習,對培養(yǎng)學生對立統(tǒng)一、相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化的思想,培養(yǎng)學生的邏輯思維能力都具有重要的意義.
學生學習情況分析
現(xiàn)階段大部分學生學習的自主性較差,主動性不夠,學習有依賴性,且學習的信心不足,對數(shù)學存在或多或少的恐懼感.通過對指數(shù)與指數(shù)冪的運算的學習,學生已多次體會了對立統(tǒng)一、相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化的思想,并且探究能力、邏輯思維能力得到了一定的鍛煉.因此,學生已具備了探索、發(fā)現(xiàn)、研究對數(shù)定義的認識基礎(chǔ),故應(yīng)通過指導,教會學生獨立思考、大膽探索和靈活運用類比、轉(zhuǎn)化、歸納等數(shù)學思想的學習方法.
設(shè)計思想
學生是教學的主體,本節(jié)課要給學生提供各種參與機會.為了調(diào)動學生學習的積極性,使學生化被動為主動,本節(jié)課可利用多媒體輔助教學,引導學生從實例中認識對數(shù)模型,體會引入對數(shù)的必要性.在教學重難點上,步步設(shè)問、啟發(fā)學生的思維,通過課堂練習、探究活動、學生討論的方式來加深理解,更好地突破難點和提高教學效率.讓學生在教師的引導下,充分地動手、動口、動腦,掌握學習的主動權(quán).
教學目標
1.理解對數(shù)的概念,了解對數(shù)與指數(shù)的關(guān)系;掌握對數(shù)式與指數(shù)式的互化;理解對數(shù)的性質(zhì),掌握以上知識并形成技能.
2.通過實例使學生認識對數(shù)模型,體會引入對數(shù)的必要性;通過師生觀察分析得出對數(shù)的概念及對數(shù)式與指數(shù)式的互化.
3.通過學生分組進行探究活動,掌握對數(shù)的重要性質(zhì).通過做練習,使學生感受到理論與實踐的統(tǒng)一.
4.培養(yǎng)學生的類比、分析、歸納能力,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)乃季S品質(zhì)以及在學習過程中培養(yǎng)學生的探究意識.
重點難點
重點:(1)對數(shù)的概念;(2)對數(shù)式與指數(shù)式的相互轉(zhuǎn)化.
難點:(1)對數(shù)概念的理解;(2)對數(shù)性質(zhì)的理解.
教學過程
教學
環(huán)節(jié)教學程序及設(shè)計設(shè)計意圖
創(chuàng)設(shè)情境,引入新課引例(3分鐘)
1.一尺之錘,日取其半,萬世不竭.
(1)取5次,還有多長?
(2)取多少次,還有0.125尺?
分析:(1)為同學們熟悉的指數(shù)函數(shù)模型,易得125=132,
(2)可設(shè)取x次,則有12x=0.125,
抽象出:12x=0.125x=?
2.2002年我國GDP為a億元,如果每年平均增長8%,那么經(jīng)過多少年GDP是2002年的2倍?
分析:設(shè)經(jīng)過x年,則有(1+8%)x=2,抽象出:(1+8%)x=2x=?讓學生根據(jù)題意,設(shè)未知數(shù),列出方程.這兩個例子都出現(xiàn)指數(shù)是未知數(shù)x的情況,讓學生思考如何表示x,激發(fā)其對對數(shù)的學習興趣,培養(yǎng)學生的探究意識.生活及科研中還有很多這樣的例子,因此引入對數(shù)是必要的.
講授新課一、對數(shù)的概念(3分鐘)[
一般地,如果ax=N(a>0,且a≠1),那么數(shù)x叫做以a為底N的對數(shù)(logarithm),記作x=logaN,其中a叫做對數(shù)的底數(shù),N叫做真數(shù).
注意:(1)底數(shù)的限制:a>0且a≠1;
(2)對數(shù)的書寫格式正確理解對數(shù)定義中底數(shù)的限制,為以后對數(shù)函數(shù)定義域的確定做準備.同時注意對數(shù)的書寫格式,避免因書寫不規(guī)范而產(chǎn)生的錯誤.
二、對數(shù)式與指數(shù)式的互化:(5分鐘)
冪底數(shù)←a→對數(shù)底數(shù)
指數(shù)←b→對數(shù)
冪←N→真數(shù)
思考:
(1)為什么對數(shù)的定義中要求底數(shù)a>0且a≠1?
(2)是否是所有的實數(shù)都有對數(shù)呢?
負數(shù)和零沒有對數(shù)讓學生了解對數(shù)與指數(shù)的關(guān)系,明確對數(shù)式與指數(shù)式形式的區(qū)別,a,b和N位置的不同,及它們的含義.互化體現(xiàn)了等價轉(zhuǎn)化這個重要的數(shù)學思想.
三、兩個重要對數(shù)(2分鐘)
(1)常用對數(shù):以10為底的對數(shù)log10N,簡記為lgN;
(2)自然對數(shù):以無理數(shù)e=2.71828…為底的對數(shù)logeN,簡記為lnN.(在科學技術(shù)中,常常使用以e為底的對數(shù))
注意:兩個重要對數(shù)的書寫這兩個重要對數(shù)一定要掌握,為以后的解題以及換底公式作準備.
課堂練習(7分鐘)
1.將下列指數(shù)式寫成對數(shù)式:
(1)24=16;(2)3-3=127;(3)5a=20;(4)12b=0.45.
2.將下列對數(shù)式寫成指數(shù)式:
(1)log5125=3;(2)=-2;(3)log10a=-1.069.
3.求下列各式的值:
(1)log264;(2)log927.本練習讓學生獨立閱讀課本例1和例2后思考完成,從而熟悉對數(shù)式與指數(shù)式的相互轉(zhuǎn)化,加深對對數(shù)概念的理解.并要求學生指出對數(shù)式與指數(shù)式互化時應(yīng)注意哪些問題,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)乃季S品質(zhì).
四、對數(shù)的性質(zhì)(12分鐘)
探究活動1
求下列各式的值:
(1)log31=0;(2)lg1=0;
(3)log0.51=0;(4)ln1=0.
思考:你發(fā)現(xiàn)了什么?
“1”的對數(shù)等于零,即loga1=0(a>0且a≠1),類比:a0=1(a>0且a≠1).探究活動由學生獨立完成后,通過思考,然后分小組進行討論,最后得出結(jié)論.通過練習與討論的方式,讓學生自己得出結(jié)論,從而能更好地理解和掌握對數(shù)的性質(zhì).培養(yǎng)學生類比、分析、歸納的能力.
探究活動2
求下列各式的值:
(1)log33=1;(2)lg10=1;(3)log0.50.5=1;(4)lne=1.
思考:你發(fā)現(xiàn)了什么?
底數(shù)的對數(shù)等于“1”,即logaa=1(a>0且a≠1),類比:a1=a(a>0且a≠1).
探究活動3
求下列各式的值:
(1)=3;(2)=0.6;(3)=89.
思考:你發(fā)現(xiàn)了什么?
對數(shù)恒等式:=N(a>0且a≠1).
探究活動4
求下列各式的值:
(1)log334=4;(2)log0.90.95=5;(3)lne8=8.
思考:你發(fā)現(xiàn)了什么?
對數(shù)恒等式:logaan=n(a>0且a≠1).
講
授
新
課小結(jié)負數(shù)和零沒有對數(shù);
“1”的對數(shù)等于零,即loga1=0;
底數(shù)的對數(shù)等于“1”,即logaa=1;
對數(shù)恒等式:=N;
對數(shù)恒等式:logaan=n.(a>0且a≠1)將學生歸納的結(jié)論進行小結(jié),從而得到對數(shù)的基本性質(zhì).
歸納小結(jié),強化思想(3分鐘)
1.引入對數(shù)的必要性——對數(shù)的概念
一般地,如果ax=N(a>0,且a≠1),那么數(shù)x叫做以a為底N的對數(shù)(logarithm),記作x=logaN.
2.指數(shù)與對數(shù)的關(guān)系
3.對數(shù)的基本性質(zhì)
負數(shù)和零沒有對數(shù);loga1=0;logaa=1;
對數(shù)恒等式:=N;logaan=n.總結(jié)是一堂課內(nèi)容的概括,有利于學生系統(tǒng)地掌握所學內(nèi)容.同時,將本節(jié)內(nèi)容納入已有的知識體系中,發(fā)揮承上啟下的作用.為下一課時對數(shù)的運算打下扎實的基礎(chǔ).
作業(yè)
布置一、課本習題2.2A組第1,2題.
二、已知loga2=x,loga3=y(tǒng),求a3x+2y的值.
三、求下列各式的值:
;;
;.
作業(yè)是學生信息的反饋,教師可以在作業(yè)中發(fā)現(xiàn)學生在學習中存在的問題,彌補教學中的不足.
板書
設(shè)計2.2.1對數(shù)與對數(shù)運算
第1課時
引例1
引例2
一、對數(shù)的定義二、對數(shù)式與指數(shù)式的
互化練習三、對數(shù)的基本性質(zhì)
四、小結(jié)
五、作業(yè)布置
教學反思
本教學設(shè)計先由引例出發(fā),創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學生對對數(shù)的學習興趣;在講授新課部分,通過結(jié)合多媒體教學以及一系列的課堂探究活動,加深學生對對數(shù)的認識;最后通過課堂練習來鞏固學生對對數(shù)的掌握.
第2課時
作者:盧巖冰
整體設(shè)計
教學目標
1.知識與技能
(1)通過實例推導對數(shù)的運算性質(zhì),準確地運用對數(shù)的運算性質(zhì)進行運算、求值、化簡,并掌握化簡求值的技能.
(2)運用對數(shù)的運算性質(zhì)解決有關(guān)問題.
(3)培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力.
培養(yǎng)學生的數(shù)學應(yīng)用意識和科學分析問題的精神和態(tài)度.
2.過程與方法
(1)讓學生經(jīng)歷并推導出對數(shù)的運算性質(zhì).
(2)讓學生歸納整理本節(jié)所學的知識.
3.情感態(tài)度與價值觀
讓學生感覺對數(shù)運算性質(zhì)的重要性,增加學生的成功感,增強學習的積極性.
重點難點
重點:對數(shù)運算的性質(zhì)與對數(shù)知識的應(yīng)用.
難點:正確使用對數(shù)的運算性質(zhì).
教學過程
導入新課
思路1.上節(jié)課我們學習了以下內(nèi)容:
1.對數(shù)的定義.
2.指數(shù)式與對數(shù)式的互化.
ab=NlogaN=b.
3.重要性質(zhì):
(1)負數(shù)與零沒有對數(shù);(2)loga1=0,logaa=1;(3)對數(shù)恒等式=N.
下面我們接著講對數(shù)的運算性質(zhì)〔教師板書課題:對數(shù)與對數(shù)運算(2)〕.
思路2.我們在學習指數(shù)的時候,知道指數(shù)有相應(yīng)的運算法則,即指數(shù)運算法則:
aman=am+n;am÷an=am-n;(am)n=amn;man=.(a>0且a≠1)
從上節(jié)課我們還知道指數(shù)與對數(shù)都是一種運算,而且它們互為逆運算,對數(shù)是否也有和指數(shù)相類似的運算法則呢?答案是肯定的,這就是本堂課的主要內(nèi)容,點出課題:對數(shù)與對數(shù)運算(2).
推進新課
新知探究
提出問題
(1)在上節(jié)課中,我們知道,對數(shù)運算可看作指數(shù)運算的逆運算,你能從指數(shù)與對數(shù)的關(guān)系以及指數(shù)運算的性質(zhì),得出相應(yīng)的對數(shù)運算的性質(zhì)嗎?
(2)如我們知道am=M,an=N,aman=am+n,那m+n如何表示,能用對數(shù)式運算嗎?
(3)在上述(2)的條件下,類比指數(shù)運算性質(zhì)能得出其他對數(shù)運算性質(zhì)嗎?
(4)你能否用最簡練的語言描述上述結(jié)論?如果能,請描述.
(5)上述運算性質(zhì)中的字母的取值有什么限制嗎?
(6)上述結(jié)論能否推廣呢?
(7)學習這些性質(zhì)能對我們進行對數(shù)運算帶來哪些方便呢?
討論結(jié)果:(1)通過問題(2)來說明.
(2)若aman=am+n,M=am,N=an,于是MN=am+n,由對數(shù)的定義得到M=amm=logaM,N=ann=logaN,MN=am+nm+n=logaMN,logaMN=logaM+logaN.
因此m+n可以用對數(shù)式表示.
(3)令M=am,N=an,則MN=am÷an=am-n,所以m-n=logaMN.
又由M=am,N=an,所以m=logaM,n=logaN.
所以logaM-logaN=m-n=logaMN,即logaMN=logaM-logaN.
設(shè)M=am,則Mn=(am)n=amn.由對數(shù)的定義,
所以logaM=m,logaMn=mn.所以logaMn=mn=nlogaM,即logaMn=nlogaM.
這樣我們得到對數(shù)的三個運算性質(zhì):
如果a>0,a≠1,M>0,N>0,則有
loga(MN)=logaM+logaN;①
logaMN=logaM-logaN;②
logaMn=nlogaM(n∈R).③
(4)以上三個性質(zhì)可以歸納為:
性質(zhì)①:兩數(shù)積的對數(shù),等于各數(shù)的對數(shù)的和;
性質(zhì)②:兩數(shù)商的對數(shù),等于被除數(shù)的對數(shù)減去除數(shù)的對數(shù);
性質(zhì)③:冪的對數(shù)等于冪指數(shù)乘以底數(shù)的對數(shù).
(5)利用對數(shù)運算性質(zhì)進行運算,所以要求a>0,a≠1,M>0,N>0.
(6)性質(zhì)①可以推廣到n個數(shù)的情形:
即loga(M1M2M3…Mn)=logaM1+logaM2+logaM3+…+logaMn(其中a>0,a≠1,M1,M2,M3,…,Mn均大于0).
(7)縱觀這三個性質(zhì)我們知道,
性質(zhì)①的等號左端是乘積的對數(shù),右端是對數(shù)的和,從左往右看是一個降級運算.
性質(zhì)②的等號左端是商的對數(shù),右端是對數(shù)的差,從左往右是一個降級運算,從右往左是一個升級運算.
性質(zhì)③從左往右仍然是降級運算.
利用對數(shù)的性質(zhì)①②可以使兩正數(shù)的積、商的對數(shù)轉(zhuǎn)化為兩正數(shù)的各自的對數(shù)的和、差運算,方便了對數(shù)式的化簡和求值.
應(yīng)用示例
例1用logax,logay,logaz表示下列各式:
(1)logaxyz;(2)logax2y3z.
活動:學生思考觀察,教師巡視,檢查學生解題情況,發(fā)現(xiàn)問題及時糾正.
利用對數(shù)的運算性質(zhì),把整體分解成部分.
對(1)logaxyz,可先利用性質(zhì)②,轉(zhuǎn)化為兩數(shù)對數(shù)的差,再利用性質(zhì)①,把積的對數(shù)轉(zhuǎn)化為兩數(shù)對數(shù)的和.
對(2)logax2y3z,可先利用性質(zhì)②,轉(zhuǎn)化為兩數(shù)對數(shù)的差,再利用性質(zhì)①,把積的對數(shù)轉(zhuǎn)化為兩數(shù)對數(shù)的和,最后利用性質(zhì)③,轉(zhuǎn)化為冪指數(shù)與底數(shù)的對數(shù)的積.
解:(1)logaxyz=loga(xy)-logaz=logax+logay-logaz;
(2)logax2y3z=loga(x2y)-loga3z
=logax2+logay-loga3z=2logax+12logay-13logaz.
點評:對數(shù)的運算性質(zhì)實質(zhì)上是把積、商、冪的對數(shù)運算分別轉(zhuǎn)化為對數(shù)的加、減、乘的運算.
變式訓練
1.若a>0,a≠1,x>0,y>0,x>y,下列式子正確的個數(shù)為()
①logaxlogay=loga(x+y);②logax-logay=loga(x-y);
③logaxy=logax÷logay;④loga(xy)=logaxlogay.
A.0B.1C.2D.3
答案:A
2.若a>0,a≠1,x>y>0,n∈N*,下列式子正確的個數(shù)為()
①(logax)n=nlogax;②(logax)n=logaxn;③logax=-loga1x;
④logaxlogay=logaxy;⑤nlogax=1nlogax;⑥1nlogax=loganx;
⑦logaxn=nlogax;⑧l(xiāng)ogax-yx+y=-logax+yx-y.
A.3B.4C.5D.6
答案:B
例2求值:(1);(2)log3127.
解:(1)解法一:設(shè),則(3)x=33=(3)3,所以x=3.
解法二:.
(2)解法一:令x=log3127,則3x=127,即3x=3-3,所以x=-3.
解法二:log3127=log33-3=-3.
例3計算:
(1)lg14-2lg73+lg7-lg18;(2)lg243lg9;(3)lg27+lg8-3lg10lg1.2.
解:(1)解法一:lg14-2lg73+lg7-lg18=lg(2×7)-2(lg7-lg3)+lg7-lg(32×2)=lg2+lg7-2lg7+2lg3+lg7-2lg3-lg2=0.
解法二:lg14-2lg73+lg7-lg18=lg14-lg732+lg7-lg18=lg14×7732×18=lg1=0.
(2)lg243lg9=lg35lg32=5lg32lg3=52.
(3)lg27+lg8-3lg10lg1.2==32(lg3+2lg2-1)lg3+2lg2-1=32.
點評:此例題體現(xiàn)對數(shù)運算性質(zhì)的綜合運用,應(yīng)注意掌握變形技巧,如(3)題各部分變形要化到最簡形式,同時注意分子、分母的聯(lián)系;(2)題要避免錯用對數(shù)的運算性質(zhì).對數(shù)運算性質(zhì)的靈活運用、運算性質(zhì)的逆用常被學生所忽視.
例4設(shè)x=log23,求23x-2-3x2x-2-x的值.
活動:學生思考觀察,教師引導,學生有困難及時提示并評價學生的思考過程.本題主要考查對數(shù)的定義及其運算性質(zhì).先利用對數(shù)的定義求2x,再求23x,從而可求,或先化簡再代入求值.
解法一:由x=log23,得2x=3,2-x=13,所以23x-2-3x2x-2-x=33-1333-13=32+3×13+132=919.
解法二:由x=log23,得2x=3,2-x=13,所以23x-2-3x2x-2-x=(2x-2-x)(22x+1+2-2x)2x-2-x=22x+1+2-2x=32+1+132=919.
知能訓練
課本本節(jié)練習第1,2,3題.
【補充練習】
1.用logax,logay,logaz,loga(x+y),loga(x-y)表示下列各式:
(1)loga3xy2z;(2)logax4z3y2;(3);(4)logaxyx2-y2;
(5)logax+yx-yy;(6)logayx(x-y)3.
解:(1)loga3xy2z=loga3x-logay2z=13logax-(2logay+logaz)=13logax-2logay-logaz;
(2)logax4z3y2=logax+loga4z3y2=logax+14(logaz3-logay2)
=logax-24logay+34logaz=logax-12logay+34logaz;
(3)=logax++=logax+12logay-23logaz;
(4)logaxyx2-y2=logaxy-loga(x2-y2)=logax+logay-loga(x+y)(x-y)
=logax+logay-loga(x+y)-loga(x-y);
(5)logax+yx-yy=logax+yx-y+logay=loga(x+y)-loga(x-y)+logay;
(6)logayx(x-y)3=3[logay-logax-loga(x-y)]=3logay-3logax-3loga(x-y).
2.已知f(x6)=log2x,則f(8)等于()
A.43B.8C.18D.12
解析:因為f(x6)=log2x,x>0,令x6=8,得,所以f(8)==12.
另解:因為f(x6)=log2x=16log2x6,所以f(x)=16log2x.
所以f(8)=16log28=16log223=12.
答案:D
拓展提升
已知x,y,z>0,且lgx+lgy+lgz=0,求的值.
活動:學生討論、交流、思考,教師可以引導.大膽設(shè)想,運用對數(shù)的運算性質(zhì).由于所求的式子是三項積的形式,每一項都有指數(shù),指數(shù)中又有對數(shù),因此想到用對數(shù)的運算性質(zhì),如果能對所求式子取對數(shù),那可能會好解決些,故想到用參數(shù)法,設(shè)所求式子的值為t.
解:令,則lgt=1lgy+1lgzlgx+1lgz+1lgxlgy+1lgx+1lgylgz=lgxlgy+lgxlgz+lgylgz+lgylgx+lgzlgx+lgzlgy=lgx+lgzlgy+lgx+lgylgz+lgy+lgzlgx=-lgylgy+-lgzlgz+-lgxlgx=-3,所以t=10-3=11000即為所求.
課堂小結(jié)
1.對數(shù)的運算性質(zhì).
2.對數(shù)的運算性質(zhì)的綜合應(yīng)用,特別是性質(zhì)的逆向使用.
3.對數(shù)與指數(shù)形式比較:
式子ab=NlogaN=b
名稱a——冪的底數(shù)
b——冪的指數(shù)
N——冪值a——對數(shù)的底數(shù)
b——以a為底的N的對數(shù)
N——真數(shù)
運算
性質(zhì)aman=am+n;
am÷an=am-n;
(am)n=amn;
(a>0,a≠1,m,n∈R)loga(MN)=logaM+logaN;
logaMN=logaM-logaN;
logaMn=nlogaM(n∈R);
(a>0,a≠1,M>0,N>0)
作業(yè)
課本習題2.2A組3,4,5.
設(shè)計感想
在前面研究了對數(shù)概念的基礎(chǔ)上,為了運算的方便,本節(jié)課我們借助指數(shù)的運算性質(zhì),推出了對數(shù)的運算性質(zhì),引導學生自己完成推導過程,加深對公式的理解和記憶,對運算性質(zhì)的認識類比指數(shù)的運算性質(zhì)來理解記憶,強化性質(zhì)的使用條件,注意對數(shù)式中每一個字母的取值范圍,由于它是以后學習對數(shù)函數(shù)的基礎(chǔ),所以安排教學時,要反復練習,加大練習的量,多結(jié)合信息化的教學手段,順利完成本堂課的任務(wù).
第3課時
作者:劉菲
整體設(shè)計
教學目標
1.知識與技能
推導對數(shù)的換底公式,培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力,培養(yǎng)學生的數(shù)學應(yīng)用意識和科學分析問題的精神和態(tài)度.
2.過程與方法
讓學生經(jīng)歷推導對數(shù)的換底公式的過程,歸納整理本節(jié)所學知識.
3.情感態(tài)度與價值觀
通過對數(shù)的運算性質(zhì)、對數(shù)換底公式的學習,培養(yǎng)學生的探究意識,培養(yǎng)學生的嚴謹?shù)乃季S品質(zhì);感受對數(shù)的廣泛應(yīng)用.
重點難點
重點:對數(shù)的運算性質(zhì)、換底公式及其應(yīng)用.
難點:正確使用對數(shù)的運算性質(zhì)和換底公式.
教學過程
導入新課
思路1.問題:你能根據(jù)對數(shù)的定義推導出下面的換底公式嗎?a>0,且a≠1,c>0,且c≠1,b>0,logab=logcblogca.教師直接點出課題:對數(shù)與對數(shù)運算(3)——對數(shù)的換底公式及其應(yīng)用.
思路2.前兩節(jié)課我們學習了以下內(nèi)容:1.對數(shù)的定義及性質(zhì);2.對數(shù)恒等式;3.對數(shù)的運算性質(zhì),用對數(shù)的運算性質(zhì)我們能就同底數(shù)的對數(shù)進行運算,那么不同底數(shù)的對數(shù)集中在一起,如何解決呢?這就是本堂課的主要內(nèi)容.教師板書課題:對數(shù)與對數(shù)運算(3)——對數(shù)的換底公式及其應(yīng)用.
思路3.從對數(shù)的定義可以知道,任意不等于1的正數(shù)都可作為對數(shù)的底,數(shù)學史上,人們經(jīng)過大量的努力,制作了常用對數(shù)表和自然對數(shù)表,只要通過查表就能求出任意正數(shù)的常用對數(shù)或自然對數(shù),這樣,如果能將其他底的對數(shù)轉(zhuǎn)換為以10為底或以e為底的對數(shù)就能方便地求出任意不等于1的正數(shù)為底的對數(shù),那么,怎么轉(zhuǎn)化呢?這就需要一個公式,即對數(shù)的換底公式,從而引出課題:對數(shù)與對數(shù)運算(3)——對數(shù)的換底公式及其應(yīng)用.
推進新課
新知探究
提出問題
(1)已知lg2=0.3010,lg3=0.4771,求log23的值;
(2)根據(jù)(1),如a>0,a≠1,你能用含a的對數(shù)式來表示log23嗎?
(3)更一般地,我們有l(wèi)ogab=logcblogca,如何證明?
(4)證明logab=logcblogca的依據(jù)是什么?
(5)你能用自己的話概括出換底公式嗎?
(6)換底公式的意義是什么?有什么作用?
活動:學生針對提出的問題,交流討論,回顧所學,力求轉(zhuǎn)化,教師適時指導,必要時提示學生解題的思路,給學生創(chuàng)造一個互動的學習環(huán)境,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力.對(1)目前還沒有學習對數(shù)的換底公式,它們又不是同底,因此可考慮對數(shù)的定義,轉(zhuǎn)化成方程來解;對(2)參考(1)的思路和結(jié)果的形式,借助對數(shù)的定義可以表示;對(3)借助(1)(2)的思路,利用對數(shù)的定義來證明;對(4)根據(jù)證明的過程來說明;對(5)抓住問題的實質(zhì),用準確的語言描述出來,一般是按照從左到右的形式;對(6)換底公式的意義就在于對數(shù)的底數(shù)變了,與我們的要求接近了.
討論結(jié)果:(1)因為lg2=0.3010,lg3=0.4771,根據(jù)對數(shù)的定義,所以100.3010=2,100.4771=3.
不妨設(shè)log23=x,則2x=3,所以(100.3010)x=100.4771,100.3010×x=100.4771,
即0.3010x=0.4771,x=0.47710.3010=lg3lg2.因此log23=lg3lg2=0.47710.3010≈1.5850.
(2)根據(jù)(1)我們看到,最后的結(jié)果是log23用lg2與lg3表示,是通過對數(shù)的定義轉(zhuǎn)化的,這就給我們以啟發(fā),本來是以2為底的對數(shù)轉(zhuǎn)換成了以10為底的對數(shù),
不妨設(shè)log23=x,由對數(shù)定義知道,2x=3,
兩邊都取以a為底的對數(shù),得loga2x=loga3,xloga2=loga3,x=loga3loga2,
也就是log23=loga3loga2.
這樣log23就表示成了以a為底的3的對數(shù)與以a為底的2的對數(shù)的商.
(3)證明logab=logcblogca.
證明:設(shè)logab=x,由對數(shù)定義知道,ax=b;
兩邊取以c為底的對數(shù),得logcax=logcbxlogca=logcb;
所以x=logcblogca,即logab=logcblogca.
一般地,logab=logcblogca(a>0,a≠1,c>0,c≠1,b>0)稱為對數(shù)的換底公式.
(4)由(3)的證明過程來看,換底公式的證明要緊扣對數(shù)的定義,證明的依據(jù)是:若M>0,N>0,M=N,則logaM=logaN.
(5)一個數(shù)的對數(shù),等于同一底數(shù)的真數(shù)的對數(shù)與底數(shù)的對數(shù)的商,這樣就把一個對數(shù)變成了與原來對數(shù)的底數(shù)不同的兩個對數(shù)的商.
(6)換底公式的意義就在于把對數(shù)式的底數(shù)改變,把不同底問題轉(zhuǎn)化為同底問題,為使用運算性質(zhì)創(chuàng)造條件,更方便化簡求值.
說明:我們使用的計算器中,“l(fā)og”通常是常用對數(shù),因此要使用計算器計算對數(shù),一定要先用換底公式轉(zhuǎn)化為常用對數(shù).如log23=lg3lg2,
即計算log23的值的按鍵順序為:“l(fā)og”→“3”→“÷”→“l(fā)og”→“2”→“=”.
再如:在前面要求我國人口達到18億的年份,就是要計算x=log1.011813,
所以x=log1.011813=lg1813lg1.01=lg18-lg13lg1.01≈1.2553-1.0390.0043=32.8837≈33(年).
可以看到運用對數(shù)換底公式,有時要方便得多.
應(yīng)用示例
例1求log89log2732的值.
活動:學生觀察題目,思考討論,互相交流,教師適時提示,學生板演,利用換底公式統(tǒng)一底數(shù);根據(jù)題目的特點,底數(shù)不同,所以考慮把底數(shù)統(tǒng)一起來,可以化成常用對數(shù)或以2為底的對數(shù),以3為底的對數(shù)也可.
解法一:log89log2732=lg9lg8lg32lg27=2lg33lg25lg23lg3=109.
解法二:log89log2732=log29log28log232log227=2log23353log23=109.
解法三:log89log2732=log39log38log332log327=23log325log323=109.
點評:靈活運用對數(shù)的換底公式是解決問題的關(guān)鍵.
例2計算:(1)log52log4981log2513log734;(2)log43log92-.
活動:學生積極交流,教師引導,學生展示自己的思維過程,教師對學生的表現(xiàn)及時評價.先利用對數(shù)運算性質(zhì)和換底公式進行化簡,然后再求值;對(1)根據(jù)題目的特點,底數(shù)不同,所以考慮把底數(shù)統(tǒng)一起來,再利用對數(shù)的運算性質(zhì)化簡.對(2)利用換底公式把底數(shù)統(tǒng)一起來,再化簡求值.
解:(1)原式=lg2lg5lg34lg72lg3-1lg52lg22lg73=12lg2lg54lg32lg7-lg32lg52lg23lg7=-3.
(2)log43log92-=log23log24log22log29-=12log2312log32+54log22
=14+54=32.
點評:在利用對數(shù)的換底公式進行化簡求值時,一般情況是根據(jù)題中所給的對數(shù)式的具體特點選擇恰當?shù)牡讛?shù)進行換底,如果題目中所給的真數(shù)和底數(shù)互不相同,我們常選擇以10為底的對數(shù)進行換底.
例3(1)證明logaxlogabx=1+logab;
(2)已知==…==λ,求證:.
活動:學生思考、討論,教師適當提示:(1)運用對數(shù)換底公式,統(tǒng)一成以a為底的對數(shù)可直接得解,或利用對數(shù)的定義,分別把三個式子設(shè)出,再由定義轉(zhuǎn)化成指數(shù)形式,利用指數(shù)冪的性質(zhì)得解;(2)這是條件證明問題,應(yīng)在現(xiàn)有條件下利用換底公式,轉(zhuǎn)化成積的形式,從題目的結(jié)論來看,真數(shù)是積的形式,因此要創(chuàng)造對數(shù)的和的形式,這就想到先換底,再利用等比性質(zhì)來解.
(1)證法一:設(shè)logax=p,logabx=q,logab=r,則x=ap,x=(ab)q=aqbq,b=ar.
所以ap=(ab)q=aq(1+r),從而p=q(1+r).
因為q≠0,所以pq=1+r,即logaxlogabx=1+logab.
證法二:顯然x>0且x≠1,x可作為底數(shù),左邊=logaxlogabx=logxablogxa=logaab=1+logab=右邊.
(2)證明:因為loga1b1=loga2b2=…=loganbn=λ,所以由換底公式得lgb1lga1=lgb2lga2=…=lgbnlgan=λ.由等比定理,所以lgb1+lgb2+…+lgbnlga1+lga2+…+lgan=λ.所以lg(b1b2…bn)lg(a1a2…an)=λ.
所以=lg(b1b2…bn)lg(a1a2…an)=λ.
點評:在解題過程中,根據(jù)題目的需要,把底數(shù)轉(zhuǎn)化,換底公式可完成不同底數(shù)的對數(shù)式之間的轉(zhuǎn)化,該公式既可正用,又可逆用,使用時的關(guān)鍵是選擇底數(shù),換底的目的是實現(xiàn)對數(shù)式的化簡.
例420世紀30年代,里克特(C.F.Richter)制訂了一種表明地震能量大小的尺度,就是使用測震儀衡量地震能量的等級,地震能量越大,測震儀記錄的地震曲線的振幅就越大.這就是我們常說的里氏震級M,其計算公式為M=lgA-lgA0,其中,A是被測地震的最大振幅,A0是“標準地震”的振幅(使用標準地震振幅是為了修正測震儀距實際震中的距離造成的偏差).
(1)假設(shè)在一次地震中,一個距離震中100千米的測震儀記錄的地震最大振幅是20,此時標準地震的振幅是0.001,計算這次地震的震級(精確到0.1);
(2)5級地震給人的震感已比較明顯,計算7.6級地震的最大振幅是5級地震的最大振幅的多少倍(精確到1)?
活動:學生審題,教師引導,學生交流,展示自己的思維過程,教師強調(diào)實際問題的注意事項.根據(jù)題目給出的數(shù)學模型及其含義來解決.這是實際問題,但題目給出了數(shù)學模型即關(guān)系式,關(guān)系式是以常用對數(shù)的形式給出,因此要利用對數(shù)的定義和運算性質(zhì),同時注意要使實際問題有意義.
解:(1)M=lg20-lg0.001=lg200.001=lg20000=lg2+lg104≈4.3.
因此,這是一次約為里氏4.3級的地震.
(2)由M=lgA-lgA0可得M=lgAA0,即AA0=10M,所以A=A010M.
當M=7.6時,地震的最大振幅為A1=A0107.6;
當M=5時,地震的最大振幅為A2=A0105.
所以,兩次地震的最大振幅之比是A1A2=A0×107.6A0×105=107.6-5=102.6≈398.
答:7.6級地震的最大振幅大約是5級地震的最大振幅的398倍.
點評:利用所學知識解決實際問題,是教學的一個難點.
知能訓練
課本本節(jié)練習4.
【補充練習】
(1)已知lg2=a,lg3=b,則lg12lg15等于()
A.2a+b1+a+bB.a(chǎn)+2b1+a+bC.2a+b1-a+bD.a(chǎn)+2b1-a+b
(2)已知2lg(x-2y)=lgx+lgy,則xy的值為()
A.1B.4C.1或4D.4或-1
(3)若3a=2,則log38-2log36=__________.
(4)lg12.5-lg58+lg0.5=__________.
答案:(1)C(2)B(3)a-2(4)1
拓展提升
探究換底公式的其他證明方法:
活動:學生討論、交流、思考,教師可以引導,大膽設(shè)想,運用對數(shù)的定義及運算性質(zhì)和指數(shù)冪的運算性質(zhì).
證法一:設(shè)logaN=x,則ax=N,兩邊取以c(c>0且c≠1)為底的對數(shù),得logcax=logcN,所以xlogca=logcN,即x=logcNlogca.故logaN=logcNlogca.
證法二:由對數(shù)恒等式,得,兩邊取以c(c>0且c≠1)為底的對數(shù),得logcN=logaNlogca,所以logaN=logcNlogca.
證法三:令logca=m,logaN=n,則a=cm,N=an,所以N=(cm)n=cmn.
兩邊取以c(c>0且c≠1)為底的對數(shù),得mn=logcN,所以n=logcNm,即logaN=logcNlogca.
對數(shù)換底公式的應(yīng)用:換底公式logaN=logcNlogca(c>0且c≠1,a>0且a≠1,N>0)的應(yīng)用包括兩個方面,即由左端到右端的應(yīng)用和由右端到左端的應(yīng)用,前者較為容易,而后者則易被學生忽視,因此,教學時應(yīng)重視后者的用法,下面僅就后者舉例說明:
例:化簡:logaMlogaN+logbMlogbN+logcMlogcN+logdMlogdN.
解:原式=logNM+logNM+logNM+logNM=4logNM.
課堂小結(jié)
1.對數(shù)換底公式;
2.換底公式可用于對數(shù)式的化簡、求值或證明.若對數(shù)式的底數(shù)和真數(shù)可轉(zhuǎn)化成同底數(shù)的冪的形式,則該冪底數(shù)可被選作換底公式的底數(shù),也可把對數(shù)式轉(zhuǎn)化成以10為底的常用對數(shù)或以任意數(shù)a(a>0且a≠1)為底的對數(shù)式的形式.
作業(yè)
課本習題2.2A組6,11,12.
【補充作業(yè)】
1.已知,,求log81175的值.
解:因為=log277=13log37=a,所以log37=3a.
又因為=log35=b,
所以log81175=14log3(25×7)=14(log325+log37)=14(2log35+log37)=3a+2b4.
2.求證:(log23+log49+log827+…+)log9n32=52.
證明:左邊=(log23+log49+log827+…+log2n3n)log9n32
=()1nlog932
=nlog231nlog332=log2352log32=52=右邊.
設(shè)計感想
本堂課主要是學習對數(shù)的換底公式,它在以后的學習中有著非常重要的應(yīng)用,由于對數(shù)的運算性質(zhì)是在同底的基礎(chǔ)上,因此利用對數(shù)換底公式把不同底數(shù)的對數(shù)轉(zhuǎn)化為同底顯得非常重要,有時也可以逆用對數(shù)的換底公式達到我們的目的,特別是實際問題的應(yīng)用十分廣泛,因此要反復訓練,強化記憶,所以設(shè)計了大量的例題與練習,授課時要加快速度,激發(fā)學生學習的興趣,多運用多媒體的教學手段.
備課資料
【備選例題】
【例1】化簡:logaMlogbNlogbMlogcNlogcMlogdNlogdMlogaN.
解:原式=logaMlogaNlogbMlogbNlogcMlogcNlogdMlogdN=logNMlogNMlogNMlogNM=(logNM)4.
【例2】求證:logab=1logba(a>0,b>0且a≠1,b≠1).
證法一:logab=logbblogba=1logba.
證法二:1logba=logbblogba=logab.
【例3】試證:1log2x+1log3x+1log4x+…+1lognx=1logn!x.
證明:1log2x+1log3x+1log4x+…+1lognx=logx(2×3×4×…×n)
=logx(1×2×3×4×…×n)=logxn?。?logn!x.
【知識拓展】
對數(shù)的創(chuàng)立
對數(shù)是中學初等數(shù)學中的重要內(nèi)容,那么當初是誰首創(chuàng)“對數(shù)”這種高級運算的呢?在數(shù)學史上,一般認為對數(shù)的發(fā)明者是16世紀末到17世紀初的蘇格蘭數(shù)學家——納皮爾(J.Napier,1550—1617)男爵.在納皮爾所處的年代,哥白尼的“太陽中心說”剛剛開始流行,這導致天文學成為當時的熱門學科.可是由于當時常量數(shù)學的局限性,天文學家們不得不花費很大的精力去計算那些繁雜的“天文數(shù)字”,因此浪費了若干年甚至畢生的寶貴時間.納皮爾也是當時的一位天文愛好者,為了簡化計算,他多年潛心研究大數(shù)字的計算技術(shù),終于獨立發(fā)明了對數(shù).
當然,納皮爾所發(fā)明的對數(shù),在形式上與現(xiàn)代數(shù)學中的對數(shù)理論并不完全一樣.在納皮爾那個時代,“指數(shù)”這個概念還尚未形成,因此納皮爾并不是像現(xiàn)行代數(shù)課本中那樣,通過指數(shù)來引出對數(shù),而是通過研究直線運動得出對數(shù)概念的.那么,當時納皮爾所發(fā)明的對數(shù)運算,是怎么一回事呢?在那個時代,計算多位數(shù)之間的乘積,還是十分復雜的運算,因此納皮爾首先發(fā)明了一種計算特殊多位數(shù)之間乘積的方法.讓我們來看看下面這個例子:
0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、…
1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024、2048、4096、8192、16384、…
這兩行數(shù)字之間的關(guān)系是極為明確的:第一行表示2的指數(shù),第二行表示2的對應(yīng)冪.如果我們要計算第二行中兩個數(shù)的乘積,可以通過第一行對應(yīng)數(shù)字的和來實現(xiàn).
比如,計算64×256的值,就可以先查詢第一行的對應(yīng)數(shù)字:64對應(yīng)6,256對應(yīng)8;然后再把第一行中的對應(yīng)數(shù)字加起來:6+8=14;第一行中的14,對應(yīng)第二行中的16384,所以有64×256=16384.納皮爾的這種計算方法,實際上已經(jīng)完全是現(xiàn)代數(shù)學中“對數(shù)運算”的思想了.回憶一下,我們在中學學習“運用對數(shù)簡化計算”的時候,采用的不正是這種思路嗎?計算兩個復雜數(shù)的乘積,先查《常用對數(shù)表》,找到這兩個復雜數(shù)的常用對數(shù),再把這兩個常用對數(shù)值相加,再通過《常用對數(shù)的反對數(shù)表》查出值的反對數(shù)值,就是原先那兩個復雜數(shù)的乘積了.這種“化乘除為加減”,從而達到簡化計算的思路,不正是對數(shù)運算的明顯特征嗎?
經(jīng)過多年的探索,納皮爾男爵于1614年出版了他的名著《奇妙的對數(shù)定律說明書》,向世人公布了他的這項發(fā)明,并且解釋了這項發(fā)明的特點.所以,納皮爾是當之無愧的“對數(shù)締造者”,理應(yīng)在數(shù)學史上享有這份殊榮.偉大的導師恩格斯在他的著作《自然辯證法》中,曾經(jīng)把笛卡兒的坐標、納皮爾的對數(shù)、牛頓和萊布尼茨的微積分共同稱為17世紀的三大數(shù)學發(fā)明.法國著名的數(shù)學家、天文學家拉普拉斯(PierreSimonLaplace,1749—1827)曾說:“對數(shù),可以縮短計算時間,在實效上等于把天文學家的壽命延長了許多倍”.
對數(shù)的運算性質(zhì)的應(yīng)用
2.2.1對數(shù)的運算性質(zhì)的應(yīng)用學案
課前預(yù)習學案
一、預(yù)習目標
記住對數(shù)的定義;對數(shù)的運算性質(zhì)和換底公式.
二、預(yù)習內(nèi)容
1、對數(shù)的定義_________________
2.對數(shù)的運算性質(zhì):如果a0,a1,M0,N0,則
(1)
(2)
(3)
3.換底公式
其中
三、提出疑惑
課內(nèi)探究學案
一、學習目標
1.掌握對數(shù)的運算性質(zhì),并能理解推導這些法則的依據(jù)和過程;
2.能較熟練地運用法則解決問題;
學習重點:對數(shù)運算性質(zhì)
學習難點:對數(shù)運算性質(zhì)的應(yīng)用.
二、學習過程
探究點一
例1.(1).把下列各題的指數(shù)式寫成對數(shù)式、對數(shù)式寫成指數(shù)式
(1)=16(2)=1(3)x=27(4)x=7
解析:利用指數(shù)式與對數(shù)式的關(guān)系解.
解:
點評:本題主要考察的是指數(shù)式與對數(shù)式的互化.
探究點二
例2計算:⑴,⑵,⑶,⑷
解析:利用對數(shù)的性質(zhì)解.
解
點評:讓學生熟練掌握對數(shù)的運算性質(zhì)及計算方法.
例3.利用換底公式計算
(1)log25log53log32(2)
解析:利用換底公式計算
解:
點評:讓學生熟悉換底公式.
三、反思總結(jié)
四、當堂檢測
1.指數(shù)式化成對數(shù)式或?qū)?shù)式化成指數(shù)式
(1)=2(2)=0.5(3)x=3
2.試求:的值
課后練習與提高
1.對于,,下列命題中,正確命題的個數(shù)是()
①若,則;
②若,則;
③若,則;
④若,則
A.B.C.D.
2.設(shè)a,b,c∈R,且3=4=6,則().
(A).=+(B).=+(C).=+(D).=+
3..已知3+5=A,且+=2,則A的值是().
(A).15(B).(C).±(D).225
4.2loga(M-2N)=logaM+logaN,則的值為()
5.若loga2=m,loga3=n,a2m+n=.
6.已知,求的值.