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文档简介

学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精示范教案eq\o(\s\up7(),\s\do5(整体设计))教学分析我们在前面的学习过程中,已学习了指数函数的概念和性质,从本节开始我们学习对数及其运算.使学生认识引进对数的必要性,理解对数的概念及其运算性质,了解对数换底公式及其简单应用,能将一般对数转化为常用对数或自然对数,通过阅读材料,了解对数的发现历史及其对简化运算的作用.教材注重从现实生活的事例中引出对数概念,所举例子比较全面,有利于培养学生的思想素质和激发学生学习数学的兴趣和欲望.教学中要充分发挥课本的这些材料的作用,并尽可能联系一些熟悉的事例,以丰富教学的情境创设.教师要尽量发挥电脑绘图的教学功能,教材安排了“阅读与欣赏”的内容,有利于加强数学文化的教育,应指导学生认真研读.根据本节内容的特点,教学中要注意发挥信息技术的力量,使学生进一步体会到信息技术在数学学习中的作用,尽量利用计算器和计算机创设教学情境,为学生的数学探究与数学思维提供支持.三维目标1.理解对数的概念,了解对数与指数的关系,理解和掌握对数的性质.2.掌握对数式与指数式的关系,通过实例推导对数的运算性质.3.准确地运用对数运算性质进行运算,并掌握化简求值的技能,运用对数运算性质解决有关问题.4.通过与指数式的比较,引出对数的定义与性质,让学生经历并推理出对数的运算性质,并归纳整理本节所学的知识.5.学会对数式与指数式的互化,从而培养学生的类比、分析、归纳能力;通过对数的运算法则的学习,培养学生严谨的思维品质;在学习过程中培养学生探究的意识;让学生感受对数运算性质的重要性,增加学生的成功感,增强学习的积极性.重点难点教学重点:对数式与指数式的互化及对数的性质,对数运算的性质与对数知识的应用.教学难点:对数概念的理解,对数运算性质的推导及应用.课时安排3课时eq\o(\s\up7(),\s\do5(教学过程))第1课时对数概念导入新课思路1.(1)庄子:一尺之棰,日取其半,万世不竭.①取4次,还有多长?②取多少次,还有0.125尺?(2)假设2002年我国国民生产总值为a亿元,如果每年平均增长8%,那么经过多少年国民生产总值是2002年的2倍?抽象出:①(eq\f(1,2))4=?(eq\f(1,2))x=0。125x=?②(1+8%)x=2x=?都是已知底数和幂的值,求指数.你能看得出来吗?怎样求呢?像上面的式子,已知底数和幂的值,求指数,这就是我们这节课所要学习的对数〔引出对数的概念,教师板书课题〕.思路2。我们前面学习了指数函数及其性质,同时也会利用性质解决问题,但仅仅有指数函数还不够,为了解决某些实际问题,还要学习对数函数,为此我们先学习对数〔引出对数的概念,教师板书课题〕.推进新课eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(新知探究))eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(提出问题))eq\a\vs4\al(①利用计算机作出函数y=13×1.01x的图象.,②从图象上看,哪一年的人口数要达到18亿、20亿、30亿…?,③如果不利用图象该如何解决?说出你的见解.,即\f(18,13)=1。01x,\f(20,13)=1。01x,\f(30,13)=1。01x,在这几个式子中,x分别等于多少?,④你能否给出一个一般性的结论?)活动:学生讨论并作图,教师适时提示、点拨.对问题①,回忆计算机作函数图象的方法,抓住关键点.对问题②,图象类似于人的照片,从照片上能看出人的特点,当然从函数图象上就能看出函数的某些点的坐标.对问题③,定义一种新的运算.对问题④,借助③,类比到一般的情形.讨论结果:①如下图.②在所作的图象上,取点P,测出点P的坐标,移动点P,使其纵坐标分别接近18、20、30,观察这时的横坐标,大约分别为32.72、43.29、84.04,这就是说,如果保持年增长率为1个百分点,那么大约经过33年、43年、84年,我国人口分别约为18亿、20亿、30亿.③eq\f(18,13)=1.01x,eq\f(20,13)=1.01x,eq\f(30,13)=1。01x,在这几个式子中,要求x分别等于多少,目前我们没学这种运算,可以定义一种新运算,用符号“log”表示对数,即若eq\f(18,13)=1.01x,则x总以1.01为底的eq\f(18,13)的对数就可写成x=log1。01eq\f(18,13)。其他的可类似得到,x=log1。01eq\f(20,13),x=log1.01eq\f(30,13),这种运算叫做对数运算.④一般性的结论就是对数的定义:一般地,对于指数式ab=N,我们把“以a为底N的对数b"记作logaN,即eq\x(b=logaN(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”.实质上,上述对数表达式,不过是指数式N=ab的另一种表达形式.由此得到对数和指数幂之间的关系:

aNb指数式ab=N底数幂指数对数式logaN=b对数的底数真数对数例如:42=162=log416;102=1002=log10100;=2eq\f(1,2)=log42;10-2=0.01-2=log100。01。eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(提出问题))①为什么在对数定义中规定a>0,且a≠1?②根据对数定义求loga1和logaaa〉0,且a≠1的值。③负数与零有没有对数?④alogaN=N与logaab=ba〉0,且a≠1是否成立?⑤什么是常用对数?讨论结果:①这是因为若a<0,则N为某些值时,b不存在,如log(-2)eq\f(1,2);若a=0,N不为0时,b不存在,如log03,N为0时,b可为任意正数,是不唯一的,即log00有无数个值;若a=1,N不为1时,b不存在,如log12,N为1时,b可为任意数,是不唯一的,即log11有无数个值.综之,就规定了:a>0,且a≠1.②loga1=0,logaa=1。因为对任意a>0,且a≠1,都有a0=1,所以loga1=0。同样易知:logaa=1。即1的对数等于0,底的对数等于1.③因为底数a>0,且a≠1,由指数函数的性质可知,对任意的b∈R,ab>0恒成立,即只有正数才有对数,零和负数没有对数.④因为ab=N,所以b=logaN,ab=alogaN=N,即alogaN=N。因为ab=ab,所以logaab=b。故两个式子都成立.(alogaN=N叫对数恒等式)常用对数:我们通常将以10为底的对数叫做常用对数.为了简便,N的常用对数log10N简记作lgN。例如:log105简记作lg5;log103。5简记作lg3。5.例如:loge3简记作ln3;loge10简记作ln10.eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(应用示例))思路1例1求log22,log21,log216,log2eq\f(1,2)。解:因为21=2,所以log22=1;因为20=1,所以log21=0;因为24=16,所以log216=4;因为2-1=eq\f(1,2),所以log2eq\f(1,2)=-1。点评:本题要注意方根的运算,同时也可借助对数恒等式来解.变式训练求下列各式的值:(1)log525;(2)logeq\f(1,2)32;(3)3log310;(4)log2.52.5.活动:学生独立解题,教师同时展示学生的做题情况,要求学生说明解答的依据,利用指数式与对数式的关系,转化为指数式求解.解:(1)因为52=25,所以log525=2。(2)因为(eq\f(1,2))-5=32,所以logeq\f(1,2)32=-5.(3)设3log310=N,则log3N=log310,所以N=10,即3log310=10。(4)因为2。51=2。5,所以log2。52.5=1.例2求lg10,lg100,lg0。01.解:因为101=10,所以lg10=1;因为102=100,所以lg100=2;因为10-2=0.01,所以lg0.01=-2。例3利用科学计算器求对数(精确到0。0001):lg2001;lg0。0618;lg0。0045;lg396.5。解:用科学计算器计算:按键显示eq\x(log)2001eq\x(=)3。301247089eq\x(log)0.0618eq\x(=)-1。209011525eq\x(log)0。0045eq\x(=)-2.346787486eq\x(log)396。5eq\x(=)2.598243192所以lg2001≈3.3012,lg0。0618≈-1。2090,lg0.0045≈-2.3468,lg395。6≈2。5982.思路2例1以下四个命题中,属于真命题的是()(1)若log5x=3,则x=15(2)若log25x=eq\f(1,2),则x=5(3)若logxeq\r(5)=0,则x=eq\r(5)(4)若log5x=-3,则x=eq\f(1,125)A.(2)(3)B.(1)(3)C.(2)(4)D.(3)(4)活动:学生观察,教师引导学生考虑对数的定义.解析:对数式化为指数式,根据指数幂的运算性质算出结果.对于(1),因为log5x=3,所以x=53=125,错误;对于(2),因为log25x=eq\f(1,2),所以x=25eq\f(1,2)=5,正确;对于(3),因为logxeq\r(5)=0,所以x0=eq\r(5),无解,错误;对于(4),因为log5x=-3,所以x=5-3=eq\f(1,125),正确.总之(2)(4)正确.答案:C点评:对数的定义是对数形式和指数形式互化的依据.变式训练1.将下列指数式写成对数式:(1)54=625;(2)3-3=eq\f(1,27);(3)8eq\f(4,3)=16;(4)5a=15.解:(1)log5625=4;(2)log3eq\f(1,27)=-3;(3)log816=eq\f(4,3);(4)a=log515.2.将下列对数式写成指数式.(1)16=-4;(2)log3243=5;(3)eq\f(1,27)=3;(4)lg0.1=-1。活动:学生阅读题目,独立解题,发表自己的见解,把结果用多媒体显示在屏幕上.解:根据指数式与对数式的关系,得(1)(eq\f(1,2))-4=16;(2)35=243;(3)(eq\f(1,3))3=eq\f(1,27);(4)10-1=0。1.例2计算:(1)log927;(2)81;(3)log(2+eq\r(3))(2-eq\r(3));(4)625。活动:教师引导,学生回忆,教师提问,学生回答,积极交流,学生展示自己的解题过程,教师及时评价学生.利用对数的定义或对数恒等式来解.求式子的值,首先设成对数式,再转化成指数式或指数方程求解.另外利用对数恒等式可直接求解,所以有两种解法.解法一:(1)设x=log927,则9x=27,32x=33,所以x=eq\f(3,2).(2)设x=81,则(eq\r(4,3))x=81,=34,所以x=16。(3)令x=log(2+eq\r(3))(2-eq\r(3))=log(2+eq\r(3))(2+eq\r(3))-1,所以(2+eq\r(3))x=(2+eq\r(3))-1,x=-1。(4)令x=625,所以(eq\r(3,54))x=625,=54,x=3。解法二:(1)log927=log933=log99eq\f(3,2)=eq\f(3,2)。(2)81=(eq\r(4,3))16=16。(3)log(2+eq\r(3))(2-eq\r(3))=log(2+eq\r(3))(2+eq\r(3))-1=-1。(4)625=(eq\r(3,54))3=3。点评:首先将其转化为指数式,进一步根据指数幂的运算性质算出结果,对数的定义是转化和对数恒等式的依据。变式训练本节练习A5。eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(知能训练))1.把下列各题的指数式写成对数式:(1)42=16;(2)30=1;(3)4x=2;(4)2x=0.5;(5)54=625;(6)3-2=eq\f(1,9);(7)(eq\f(1,4))-2=16。解:(1)2=log416;(2)0=log31;(3)x=log42;(4)x=log20.5;(5)4=log5625;(6)-2=log3eq\f(1,9);(7)-2=logeq\f(1,4)16.2.把下列各题的对数式写成指数式:(1)x=log527;(2)x=log87;(3)x=log43;(4)x=log7eq\f(1,3);(5)log216=4;(6)27=-3;(7)x=6;(8)logx64=-6;(9)log2128=7;(10)log327=a。解:(1)5x=27;(2)8x=7;(3)4x=3;(4)7x=eq\f(1,3);(5)24=16;(6)(eq\f(1,3))-3=27;(7)(eq\r(3))6=x;(8)x-6=64;(9)27=128;(10)3a=27.3.求下列各式中x的值:(1)log8x=-eq\f(2,3);(2)logx27=eq\f(3,4);(3)log2(log5x)=1;(4)log3(lgx)=0。解:(1)因为log8x=-eq\f(2,3),所以x=8-eq\f(2,3)=(23)-eq\f(2,3)=23×(-eq\f(2,3))=2-2=eq\f(1,4);(2)因为logx27=eq\f(3,4),所以=27=33,即x=(33)=34=81;(3)因为log2(log5x)=1,所以log5x=2,x=52=25;(4)因为log3(lgx)=0,所以lgx=1,即x=101=10。4.(1)求log84的值;(2)已知loga2=m,loga3=n,求a2m+n的值.解:(1)设log84=x,根据对数的定义有8x=4,即23x=22,所以x=eq\f(2,3),即log84=eq\f(2,3);(2)因为loga2=m,loga3=n,根据对数的定义有am=2,an=3,所以a2m+n=(am)2·an=(2)2·3=4×3=12。点评:此题不仅是简单的指数与对数的互化,还涉及到常见的幂的运算法则的应用.eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(拓展提升))对于a>0,a≠1,下列结论正确的是()(1)若M=N,则logaM=logaN(2)若logaM=logaN,则M=N(3)若logaM2=logaN2,则M=N(4)若M=N,则logaM2=logaN2A.(1)(3)B.(2)(4)C.(2)D.(1)(2)(4)活动:学生思考,讨论,交流,回答,教师及时评价.回想对数的有关规定.对(1)若M=N,当M为0或负数时logaM≠logaN,因此错误;对(2)根据对数的定义,若logaM=logaN,则M=N,正确;对(3)若logaM2=logaN2,则M=±N,因此错误;对(4)若M=N=0时,则logaM2与logaN2都不存在,因此错误.综上,(2)正确.答案:C点评:0和负数没有对数,一个正数的平方根有两个.eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(课堂小结))(1)对数引入的必要性;(2)对数的定义;(3)几种特殊数的对数;(4)负数与零没有对数;(5)对数恒等式;(6)两种特殊的对数.eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(作业))课本本节练习B1、2.eq\o(\s\up7(),\s\do5(设计感想))本节课在前面研究了指数函数及其性质的基础上,为了运算的方便,引进了对数的概念,使学生感受到对数的现实背景,它有着丰富的内涵,和我们的实际生活联系密切,也是以后学习对数函数的基础,鉴于这种情况,安排教学时,无论是导入还是概念得出的过程,都比较详细,通俗易懂,要反复练习,要紧紧抓住它与指数概念之间的联系与区别,结合指数式理解对数式,强化对数是一种运算,并注意对数运算符号的理解和记忆,多运用信息化的教学手段,顺利完成本堂课的任务,为下一节课作准备.eq\o(\s\up7(),\s\do5(备课资料))[备选例题]例1将下列指数式与对数式互化,有x的求出x的值.(1)=eq\f(1,\r(5));(2)4=x;(3)3x=eq\f(1,27);(4)(eq\f(1,4))x=64;(5)lg0。0001=x.解:(1)=eq\f(1,\r(5))化为对数式是log5eq\f(1,\r(5))=-eq\f(1,2);(2)x=4化为指数式是(eq\r(2))x=4,即=22,eq\f(x,2)=2,x=4;(3)3x=eq\f(1,27)化为对数式是x=log3eq\f(1,27),因为3x=(eq\f(1,3))3=3-3,所以x=-3;(4)(eq\f(1,4))x=64化为对数式是x=logeq\f(1,4)64,因为(eq\f(1,4))x=64=43,所以x=-3;(5)lg0。0001=x化为指数式是10x=0。0001,因为10x=0。0001=10-4,所以x=-4。例2计算3log3eq\r(5)+eq\r(3)log3eq\f(1,5)的值.解:设x=log3eq\f(1,5),则3x=eq\f(1,5),(3eq\f(1,2))x=,所以x=eq\f(1,\r(5))。所以3log3eq\r(5)+eq\r(3)log3eq\f(1,5)=eq\r(5)+eq\r(3)eq\f(1,\r(5))=eq\r(5)+eq\f(1,\r(5))=eq\f(6\r(5),5).例3计算alogab·logbc·logcN(a>0,b>0,c>0,N>0).解:alogab·logbc·logcN=blogbc·logcN=clogcN=N.(设计者:路致芳)第2课时积、商、幂的对数导入新课思路1。上节课我们学习了以下内容:1.对数的定义.2.指数式与对数式的互化.ab=NlogaN=b。3.重要公式:(1)负数与零没有对数;(2)loga1=0,logaa=1;(3)对数恒等式alogaN=N.下面我们接着讲积、商、幂的对数〔教师板书课题〕.思路2.我们在学习指数的时候,知道指数有相应的运算法则,即指数运算法则.am·an=am+n;am÷an=am-n;(am)n=amn;eq\r(m,an)=aeq\f(n,m).从上节课我们还知道指数与对数都是一种运算,而且它们互为逆运算,对数是否也有和指数相类似的运算法则呢?答案是肯定的,这就是本堂课的主要内容,点出课题.推进新课eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(新知探究))eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(提出问题))1在上节课中,我们知道,对数运算可看作指数运算的逆运算,你能从指数与对数的关系以及指数运算性质,得出相应的对数运算性质吗?2如我们知道am=M,an=N,am·an=am+n,那m+n如何表示,能用对数式运算吗?3在上述2的条件下,类比指数运算性质能得出其他对数运算性质吗?4你能否用最简练的语言描述上述结论?如果能,请描述。,5上述运算性质中的字母的取值有什么限制吗?6上述结论能否推广呢?,7学习这些性质能对我们进行对数运算带来哪些方便呢?讨论结果:(1)通过问题(2)来说明.(2)如am·an=am+n,设M=am,N=an,于是MN=am+n,由对数的定义得到M=amm=logaM,N=ann=logaN,MN=am+nm+n=logaMN,loga(MN)=logaM+logaN。因此m+n可以用对数式表示.(3)令M=am,N=an,则eq\f(M,N)=am÷an=am-n,所以m-n=logaeq\f(M,N)。又由M=am,N=an,所以m=logaM,n=logaN.所以logaM-logaN=m-n=logaeq\f(M,N),即logaeq\f(M,N)=logaM-logaN.设M=am,则Mn=(am)n=amn.由对数的定义,所以logaM=m,logaMn=mn.所以logaMn=mn=nlogaM,即logaMn=nlogaM.这样我们得到对数的三个运算性质:如果a>0,a≠1,M>0,N>0,则有loga(MN)=logaM+logaN,①logaeq\f(M,N)=logaM-logaN,②logaMn=nlogaM(n∈R).③(4)以上三个性质可以归纳为:性质①:两数积的对数,等于各数的对数的和;性质②:两数商的对数,等于被除数的对数减去除数的对数;性质③:幂的对数等于幂指数乘底数的对数.(5)利用对数运算性质进行运算,所以要求a>0,a≠1,M>0,N>0.(6)性质①可以推广到n个数的情形:即loga(M1M2M3…Mn)=logaM1+logaM2+logaM3+…+logaMn(其中a>0,a≠1,M1、M2、M3、…、Mn均大于0).(7)纵观这三个性质我们知道,性质①的等号左端是乘积的对数,右端是对数的和,从左往右看是一个降级运算.性质②的等号左端是商的对数,右端是对数的差,从左往右是一个降级运算,从右往左是一个升级运算.性质③从左往右仍然是降级运算.利用对数的性质①②可以使两正数的积、商的对数转化为两正数的各自的对数的和、差运算,大大的方便了对数式的化简和求值.eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(应用示例))思路1例1用logax,logay,logaz表示下列各式:(1)logaeq\f(xy,z);(2)loga(x3y5);(3)logaeq\f(\r(x),yz);(4)logaeq\f(x2\r(y),\r(3,z))。解:(1)logaeq\f(xy,z)=loga(xy)-logaz=logax+logay-logaz;(2)loga(x3y5)=logax3+logay5=3logax+5logay;(3)logaeq\f(\r(x),yz)=logaeq\r(x)-loga(yz)=loga-(logay+logaz)=eq\f(1,2)logax-logay-logaz;(4)logaeq\f(x2\r(y),\r(3,z))=loga(x2)=logax2+loga+loga=2logax+eq\f(1,2)logay-eq\f(1,3)logaz。点评:对数的运算实质上是把积、商、幂的对数运算分别转化为对数的加、减的运算.变式训练1.用logax,logay,logaz表示下列各式:(1)loga(x2yz);(2)logaeq\f(x2,yz);(3)logaeq\f(\r(x),y2z)。活动:学生思考观察,教师巡视,检查学生解题情况,发现问题及时纠正.利用对数的运算性质,把整体分解成部分.对(1)可先利用性质1,转化为两数对数的和,再利用性质3,把幂的对数转化为两数对数的积.对(2)(3)可先利用性质2,转化为两数对数的差,再利用性质1,把积的对数转化为两数对数的和,最后利用性质3,转化为幂指数与底数的对数的积.解:(1)loga(x2yz)=logax2+logay+logaz=2logax+logay+logaz.(2)logaeq\f(x2,yz)=logax2-loga(yz)=2logax-logay-logaz.(3)logaeq\f(\r(x),y2z)=logaeq\r(x)-loga(y2z)=eq\f(1,2)logax-2logay-logaz。例2计算:(1)lgeq\r(5,100);(2)lg4+lg25;(3)(lg2)2+lg20×lg5.解:(1)lgeq\r(5,100)=eq\f(1,5)lg100=eq\f(2,5);(2)lg4+lg25=lg(4×25)=lg100=2;(3)(lg2)2+lg20×lg5=(lg2)2+(1+lg2)(1-lg2)=(lg2)2+1-(lg2)2=1.点评:此例题体现对数运算性质的综合运用,应注意掌握变形技巧,如变形要化到最简形式,同时注意分子、分母的联系;要避免错用对数运算性质,特别是对数运算性质的灵活运用,运算性质的逆用常被学生所忽视.变式训练计算:(1)lg14-2lgeq\f(7,3)+lg7-lg18;(2)eq\f(lg243,lg9);(3)eq\f(lg\r(27)+lg8-3lg\r(10),lg1。2).解:(1)解法一:lg14-2lgeq\f(7,3)+lg7-lg18=lg(2×7)-2(lg7-lg3)+lg7-lg(32×2)=lg2+lg7-2lg7+2lg3+lg7-2lg3-lg2=0.解法二:lg14-2lgeq\f(7,3)+lg7-lg18=lg14-lg(eq\f(7,3))2+lg7-lg18=lgeq\f(14×7,(\f(7,3))2×18)=lg1=0。(2)eq\f(lg243,lg9)=eq\f(lg35,lg32)=eq\f(5lg3,2lg3)=eq\f(5,2).(3)eq\f(lg\r(27)+lg8-3lg\r(10),lg1.2)=eq\f(lg(33)\f(1,2)+lg23-3lg(10)\f(1,2),lg\f(3×22,10))=eq\f(\f(3,2)lg3+2lg2-1,lg3+2lg2-1)=eq\f(3,2)。思路2例1:求下列各式的值.(1)log525;(2)log0.41;(3)log2(47×25).解法一:(1)log525=log552=2;(2)log0。41=0;(3)log2(47×25)=log247+log225=log222×7+log225=2×7+5=19。解法二:(1)设log525=x,则5x=25=52,所以x=2;(2)设log0.41=x,则0.4x=1=0。40,所以x=0;(3)log2(47×25)=log2(214×25)=log2219=19,或log2(47×25)=log247+log225=7log222+log225=2×7+5=19。点评:此题关键是要记住对数运算性质的形式。变式训练计算:(1)log3(92×35);(2)lg。解:(1)log3(92×35)=log392+log335=log334+5log33=4+5=9.(2)lg=eq\f(1,5)lg102=eq\f(1,5)×2=eq\f(2,5).例2计算下列各式的值:(1)eq\f(1,2)lgeq\f(32,49)-eq\f(4,3)lgeq\r(8)+lgeq\r(245);(2)lg52+eq\f(2,3)lg8+lg5·lg20+(lg2)2;(3)eq\f(lg\r(2)+lg3-lg\r(10),lg1。8)。活动:学生思考、交流,观察题目特点,教师可以提示引导:将真数中的积、商、幂化为对数的和、差、积;再就是逆用对数的运算性质.先利用对数的性质把积、商、幂化为对数的和、差、积进行计算.再就是逆用对数的运算性质,把对数的和、差、积转化为真数的积、商、幂再计算.(1)解法一:eq\f(1,2)lgeq\f(32,49)-eq\f(4,3)lgeq\r(8)+lgeq\r(245)=eq\f(1,2)(5lg2-2lg7)-eq\f(4,3)×eq\f(3,2)lg2+eq\f(1,2)(2lg7+lg5)=eq\f(5,2)lg2-lg7-2lg2+lg7+eq\f(1,2)lg5=eq\f(1,2)lg2+eq\f(1,2)lg5=eq\f(1,2)(lg2+lg5)=eq\f(1,2)lg10=eq\f(1,2).解法二:eq\f(1,2)lgeq\f(32,49)-eq\f(4,3)lgeq\r(8)+lgeq\r(245)=lgeq\f(4\r(2),7)-+lg7eq\r(5)=lgeq\f(4\r(2)×7\r(5),7×4)=lg(eq\r(2)×eq\r(5))=lgeq\r(10)=eq\f(1,2).(2)解法一:lg52+eq\f(2,3)lg8+lg5·lg20+(lg2)2=2lg5+2lg2+lg5(2lg2+lg5)+(lg2)2=2lg10+(lg2+lg5)2=2+(lg10)2=2+1=3。解法二:lg52+eq\f(2,3)lg8+lg5·lg20+(lg2)2=2lg5+2lg2+lg5(2lg2+lg5)+(1-lg5)2=2lg10+lg5[2(1-lg5)+lg5]+(1-lg5)2=2+lg5(2-lg5)+(1-lg5)2=2+2lg5-(lg5)2+1-2lg5+(lg5)2=3.(3)解法一:eq\f(lg\r(2)+lg3-lg\r(10),lg1。8)=eq\f(\f(1,2)lg2+lg9-lg10,lg1。8)=eq\f(lg\f(18,10),2lg1。8)=eq\f(lg1。8,2lg1.8)=eq\f(1,2).解法二:eq\f(lg\r(2)+lg3-lg\r(10),lg1。8)=eq\f(\f(1,2)lg2+lg3-\f(1,2),lg\f(18,10))=eq\f(\f(1,2)lg2+lg3-\f(1,2),2lg3+lg2-1)=eq\f(\f(1,2)2lg3+lg2-1,2lg3+lg2-1)=eq\f(1,2).点评:这类问题一般有以下几种处理方法:一是将真数中的积、商、幂运用对数的运算法则化为对数的和、差、积,然后化简求值;二是将式中对数的和、差、积运用对数的运算法则化为真数的积、商、幂,然后化简求值;三是上述两种方法灵活运用,化简求值.变式训练计算:(1)2log510+log50。25;(2)2log525+3log264;(3)log2(log216).解:(1)因为2log510=log5102=log5100,所以2log510+log50.25=log5100+log50。25=log5(100×0.25)=log552=2log55=2。(2)因为2log525=2log552=4log55=4,3log264=3log226=18log22=18,所以2log525+3log264=22。(3)因为log216=log224=4,所以log2(log216)=log24=log222=2.eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(知能训练))1.用logax,logay,logaz,loga(x+y),loga(x-y)表示下列各式:(1)logaeq\f(\r(3,x),y2z);(2)loga(x·eq\r(4,\f(z3,y2)));(3)loga(xyeq\f(1,2)z-eq\f(2,3));(4)logaeq\f(xy,x2-y2);(5)loga(eq\f(x+y,x-y)·y);(6)loga[eq\f(y,xx-y)]3.解:(1)logaeq\f(\r(3,x),y2z)=logaeq\r(3,x)-logay2z=eq\f(1,3)logax-(2logay+logaz)=eq\f(1,3)logax-2logay-logaz。(2)loga(x·eq\r(4,\f(z3,y2)))=logax+logaeq\r(4,\f(z3,y2))=logax+eq\f(1,4)(logaz3-logay2)=logax-eq\f(2,4)logay+eq\f(3,4)logaz=logax-eq\f(1,2)logay+eq\f(3,4)logaz.(3)loga(xyeq\f(1,2)z-eq\f(2,3))=logax+logayeq\f(1,2)+logaz-eq\f(2,3)=logax+eq\f(1,2)logay-eq\f(2,3)logaz。(4)logaeq\f(xy,x2-y2)=logaxy-loga(x2-y2)=logax+logay-loga(x+y)(x-y)=logax+logay-loga(x+y)-loga(x-y).(5)loga(eq\f(x+y,x-y)·y)=logaeq\f(x+y,x-y)+logay=loga(x+y)-loga(x-y)+logay。(6)loga[eq\f(y,x(x-y))]3=3[logay-logax-loga(x-y)]=3logay-3logax-3loga(x-y).2.已知f(x6)=log2x,则f(8)等于()A.eq\f(4,3)B.8C.18D.eq\f(1,2)解析:因为f(x6)=log2x,x>0,令x6=8,得x==,所以f(8)=log2=eq\f(1,2).另解:因为f(x6)=log2x=eq\f(1,6)log2x6,所以f(x)=eq\f(1,6)log2x.所以f(8)=eq\f(1,6)log28=eq\f(1,6)log223=eq\f(1,2).答案:D3.若a>0,a≠1,x>0,y>0,x>y,下列式子正确的个数为()①logax·logay=loga(x+y)②logax-logay=loga(x-y)③logaeq\f(x,y)=logax÷logay④loga(xy)=logax·logayA.0B.1C.2D.3答案:A4.若a>0,a≠1,x>y>0,n∈N+,下列式子正确的个数为()①(logax)n=nlogax②(logax)n=logaxn③logax=-logaeq\f(1,x)④eq\f(logax,logay)=logaeq\f(x,y)⑤eq\r(n,logax)=eq\f(1,n)logax⑥eq\f(1,n)logax=logaeq\r(n,x)⑦logaxn=nlogax⑧logaeq\f(x-y,x+y)=-logaeq\f(x+y,x-y)A.3B.4C.5D.6答案:B5.科学家以里氏震级来度量地震的强度.若设I为地震时所散发出来的相对能量程度,则里氏震级r可定义为r=0。6lgI,试比较6。9级和7.8级地震的相对能量程度.解:设6.9级和7。8级地震的相对能量程度分别为I1和I2,由题意,得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(6.9=0。6lgI1,,7。8=0。6lgI2。))因此0。6(lgI2-lgI1)=0。9,即lgeq\f(I2,I1)=1。5.所以eq\f(I2,I1)=101。5≈32。因此,7。8级地震的相对能量程度约为6。9级地震的相对能量程度的32倍.eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(拓展提升))已知x、y、z>0,且lgx+lgy+lgz=0,求xeq\f(1,lgy)+eq\f(1,lgz)·yeq\f(1,lgz)+eq\f(1,lgx)·zeq\f(1,lgx)+eq\f(1,lgy)的值.活动:学生讨论、交流、思考,教师可以引导.大胆设想,运用对数的运算性质.由于所求的式子是三项积的形式,每一项都有指数,指数中又有对数,因此想到用对数的运算性质,如果能对所求式子取对数,那可能会好解决些,故想到用参数法,设所求式子的值为t。解:令xeq\f(1,lgy)+eq\f(1,lgz)·yeq\f(1,lgz)+eq\f(1,lgx)·zeq\f(1,lgx)+eq\f(1,lgy)=t,则lgt=(eq\f(1,lgy)+eq\f(1,lgz))lgx+(eq\f(1,lgz)+eq\f(1,lgx))lgy+(eq\f(1,lgx)+eq\f(1,lgy))lgz=eq\f(lgx,lgy)+eq\f(lgx,lgz)+eq\f(lgy,lgz)+eq\f(lgy,lgx)+eq\f(lgz,lgx)+eq\f(lgz,lgy)=eq\f(lgx+lgz,lgy)+eq\f(lgx+lgy,lgz)+eq\f(lgy+lgz,lgx)=eq\f(-lgy,lgy)+eq\f(-lgz,lgz)+eq\f(-lgx,lgx)=-3,所以t=10-3=eq\f(1,1000)即为所求.eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(课堂小结))1.对数的运算法则.2.对数的运算法则的综合应用,特别是公式的逆向使用.3.对数与指数形式比较:式子ab=NlogaN=b名称a--幂的底数b-—幂的指数N—-幂值a--对数的底数b——以a为底的N的对数N——真数运算性质am·an=am+n;am÷an=am-n;(am)n=amn(a>0,a≠1,m、n∈R)loga(MN)=logaM+logaN;logaeq\f(M,N)=logaM-logaN;logaMn=nlogaM(n∈R)(a>0,a≠1,M>0,N>0)eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(作业))课本本节练习B1、2、3。eq\o(\s\up7(),\s\do5(设计感想))在前面研究了对数概念的基础上,为了运算的方便,本节课我们借助指数的运算法则,推出了对数的运算法则,引导学生自己完成推导过程,加深对公式的理解和记忆,对运算性质的认识类比指数的运算法则来理解记忆,强化法则的使用条件,注意对数式中每一个字母的取值范围,由于它是以后学习对数函数的基础,所以安排教学时,要反复练习,加大练习的量,多结合信息化的教学手段,顺利完成本堂课的任务.eq\o(\s\up7(),\s\do5(备课资料))[备选例题]例已知a、b、c均为正数,3a=4b=6c,求证:eq\f(2,a)+eq\f(1,b)=eq\f(2,c)。活动:学生思考观察,教师引导,及时评价学生的思考过程.从求证的结论看,解题的关键是设法把a、b、c从连等号式中分离出来,为便于找出a、b、c的关系,不妨设3a=4b=6c=k(k>0),则a、b、c就可用这一变量k表示出来,再结合对数的运算性质就可证得结论.证法一:设3a=4b=6c=k,则k>0.由对数的定义得a=log3k,b=log4k,c=log6k,则左边=eq\f(2,a)+eq\f(1,b)=eq\f(2,log3k)+eq\f(1,log4k)=2logk3+logk4=logk9+logk4=logk36,右边=eq\f(2,c)=eq\f(2,log6k)=2logk6=logk36,所以eq\f(2,a)+eq\f(1,b)=eq\f(2,c).证法二:对3a=4b=6c同时两边取常用对数得lg3a=lg4b=lg6c,alg3=blg4=clg6.所以eq\f(c,a)=eq\f(lg3,lg6)=log63,eq\f(c,b)=eq\f(lg4,lg6)=log64.又eq\f(2c,a)+eq\f(c,b)=log6(9×4)=2,所以eq\f(2,a)+eq\f(1,b)=eq\f(2,c).点评:本题主要考查指数、对数的定义及其运算性质.灵活运用指数、对数的概念及性质解题,适时转化.(设计者:卢岩冰)第3课时换底公式与自然对数导入新课思路1。问题:你能根据对数的定义推导出下面的换底公式吗?a>0,且a≠1,c>0,且c≠1,b>0,logab=eq\f(logcb,logca)。教师直接点出课题.思路2.前两节课我们学习了以下内容:1。对数的定义及性质;2.对数恒等式;3。对数的运算性质及应用.我们能就同底数的对数进行运算,那么不同底数的对数集中在一起,如何解决呢?这就是本堂课的主要内容.教师板书课题.思路3。从对数的定义可以知道,任意不等于1的正数都可作为对数的底,数学史上,人们经过大量的努力,制作了常用对数表和自然对数表,只要通过查表就能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为底或以e为底的对数就能方便地求出任意不等于1的正数为底的对数,那么,怎么转化呢?这就需要一个公式,即对数的换底公式,从而引出课题.推进新课eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(新知探究))eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(提出问题))eq\a\vs4\al(①已知lg2=0.3010,lg3=0.4771,求log23的值.,②根据①,如a>0,a≠1,你能用含a的对数式来表示log23吗?,③更一般地,我们有logab=\f(logcb,logca),如何证明?,④证明logab=\f(logcb,logca)的依据是什么?,⑤你能用自己的话概括出换底公式吗?,⑥换底公式的意义是什么?有什么作用?,⑦什么是自然对数,如何用计算器计算自然对数?)活动:学生针对提出的问题,交流讨论,回顾所学,力求转化,教师适时指导,必要时提示学生解题的思路,给学生创造一个互动的学习环境,培养学生的创造性思维能力.对①目前还没有学习对数的换底公式,它们又不是同底,因此可考虑对数的定义,转化成方程来解;对②参考①的思路和结果的形式,借助对数的定义可以表示;对③借助①②的思路,利用对数的定义来证明;对④根据证明的过程来说明;对⑤抓住问题的实质,用准确的语言描述出来,一般是按照从左到右的形式;对⑥换底公式的意义就在于对数的底数变了,与我们的要求接近了;⑦自然对数与常用对数是两种特殊的对数,它们对科学研究和了解自然起了巨大的作用.讨论结果:①因为lg2=0.3010,lg3=0.4771,根据对数的定义,所以100。3010=2,100.4771=3。不妨设log23=x,则2x=3,所以(100.3010)x=100.4771,100。3010×x=100.4771,即0。3010x=0.4771,x=eq\f(0。4771,0.3010)=eq\f(lg3,lg2).因此log23=eq\f(lg3,lg2)=eq\f(0.4771,0.3010)≈1.5851。②根据①我们看到,最后的结果是log23用lg2与lg3表示,是通过对数的定义转化的,这就给我们以启发,本来是以2为底的对数转换成了以10为底的对数,不妨设log23=x,由对数定义知道,2x=3,两边都取以a为底的对数,得loga2x=loga3,xloga2=loga3,x=eq\f(loga3,loga2),也就是log23=eq\f(loga3,loga2)。这样log23就表示成了以a为底的3的对数与以a为底的2的对数的商.③证明logab=eq\f(logcb,logca)。证明:设logab=x,由对数定义知道,ax=b;两边取c为底的对数,得logcax=logcbxlogca=logcb;所以x=eq\f(logcb,logca),即logab=eq\f(logcb,logca)。一般地,logab=eq\f(logcb,logca)(a>0,a≠1,b>0,c>0,c≠1)称为对数换底公式.④由③的证明过程来看,换底公式的证明要紧扣对数的定义,证明的依据是:若M>0,N>0,M=N,则logaM=logaN。⑤一个数的对数,等于同一底数的真数的对数与底数的对数的商,这样就把一个对数变成了与原来对数的底数不同的两个对数的商.⑥换底公式的意义就在于把对数式的底数改变,把不同底问题转化为同底问题,为使用运算法则创造条件,更方便化简求值.说明:我们使用的计算器中,“log”通常是常用对数,因此要使用计算器计算对数,一定要先用换底公式转化为常用对数.如log23=eq\f(lg3,lg2),即计算log23的值的按键顺序为:“log”→“3"→“÷”→“log"→“2”→“=”.再如:在前面要求我国人口达到18亿的年份,就是要计算x=log1.01eq\f(18,13),所以x=log1。01eq\f(18,13)=eq\f(lg\f(18,13),lg1。01)=eq\f(lg18-lg13,lg1。01)≈eq\f(1。2553-1。139,0。043)=32。8837≈33年.可以看到运用对数换底公式,有时要方便得多.⑦在科学技术中,常常使用以无理数e=2.71828…为底的对数.以e为底的对数叫做自然对数.logeN通常记作lnN.根据对数的换底公式,可以得到自然对数与常用对数的关系:lnN=eq\f(lgN,lge)≈eq\f(lgN,0.4343),即lnN≈2。3026lgN.用科学计算器可直接求自然对数.例如,求ln34(精确到0。0001),可用科学计算器计算如下:按键显示eq\x(ln)34eq\x(=)3.526360525所以ln34≈3.5264。eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(应用示例))思路1例1求下列各式的值:(1)log89·log2732的值;(2)ln1。解:(1)log89·log2732=eq\f(lg9,lg8)×eq\f(lg32,lg27)=eq\f(2lg3,3lg2)×eq\f(5lg2,3lg3)=eq\f(2,3)×eq\f(5,3)=eq\f(10,9)。(2)因为e0=1,所以ln1=0。变式训练计算:(1)log927;(2)lne5。解:(1)log927=eq\f(log327,log39)=eq\f(3,2).(2)因为lne5=5lne=5,所以lne5=5.例2(1)求证:logxylogyz=logxz。证明:因为logxylogyz=logxyeq\f(logxz,logxy)=logxz,所以logxylogyz=logxz.(2)求证:loganbn=logab.证明:因为loganbn=eq\f(logabn,logaan)=eq\f(nlogab,nlogaa)=logab,所以loganbn=logab.点评:本题的结论可作为公式直接应用。变式训练本节练习A3、5。思路2例1(1)已知log23=a,log37=b,用a、b表示log4256.(2)若log83=p,log35=q,求lg5。活动:学生交流,展示自己的思维过程,教师对学生的表现及时评价,要注意转化.利用对数运算性质法则和换底公式进行化简,然后再表示.对(1)据题目的特点,底数不同,所以考虑把底数统一起来,再利用对数的运算性质化简.对(2)利用换底公式把底数统一起来,再灵活利用对数的运算性质解决.解:(1)因为log23=a,则eq\f(1,a)=log32,又因为log37=b,所以log4256=eq\f(log356,log342)=eq\f(log37+3·log32,log37+log32+1)=eq\f(ab+3,ab+a+1).(2)因为log83=p,即log233=p,所以log23=3p。所以log32=eq\f(1,3p)。又因为log35=q,所以lg5=eq\f(log35,log310)=eq\f(log35,log32+log35)=eq\f(3pq,1+3pq)。点评:本题是条件问题,要充分考虑到条件与结论的关系,更要灵活运用对数的换底公式和运算性质.变式训练已知log189=a,18b=5,用a、b表示log3645。解:因为log189=a,所以log18eq\f(18,2)=1-log182=a。所以log182=1-a.因为18b=5,所以log185=b.所以log3645=eq\f(log1845,log1836)=eq\f(log189+log185,1+log182)=eq\f(a+b,2-a).点评:在解题过程中,根据问题的需要,指数式转化为对数式,或对数式转化为指数式,这正是数学中转化思想的具体体现,转化思想是中学中重要的数学思想,要注意学习、体会,逐步达到灵活运用。例2设x、y、z∈(0,+∞),且3x=4y=6z。(1)求证:eq\f(1,x)+eq\f(1,2y)=eq\f(1,z);(2)比较3x、4y、6z的大小.活动:学生观察,积极思考,尽量把所学知识与题目结合起来,教师及时提示引导.(1)利用对数的定义把x、y、z表示出来,根据对数的定义把3x=4y=6z转化为指数式,求出x、y、z,然后计算.(2)在(1)的基础上利用中间量,作差比较,利用对数的运算性质进行比较.(1)证明:设3x=4y=6z=k,因为x、y、z∈(0,+∞),所以k>1。取对数,得x=eq\f(lgk,lg3),y=eq\f(lgk,lg4),z=eq\f(lgk,lg6),所以eq\f(1,x)+eq\f(1,2y)=eq\f(lg3,lgk)+eq\f(lg4,2lgk)=eq\f(2lg3+lg4,2lgk)=eq\f(2lg3+2lg2,2lgk)=eq\f(lg6,lgk)=eq\f(1,z),即eq\f(1,x)+eq\f(1,2y)=eq\f(1,z)。(2)解:因为3x-4y=(eq\f(3,lg3)-eq\f(4,lg4))lgk=eq\f(lg64-lg81,lg3·lg4)lgk=eq\f(lgk·lg\f(64,81),lg3·lg4)<0,所以3x<4y.又因为4y-6z=(eq\f(4,lg4)-eq\f(6,lg6))lgk=eq\f(lg36-lg64,lg2·lg6)lgk=eq\f(lgk·lg\f(9,16),lg2·lg6)<0,所以4y<6z。所以3x<4y<6z。点评:如果题目中有指数式,常根据对数的定义转化为对数式,有对数式常根据对数的定义转化为指数式,比较大小常用作差,如果是几个数比较大小,有时采用中间量法,要具体情况具体分析.例3已知logax=logac+b,求x.活动:学生讨论,教师指导,教师提问,学生回答,教师对解题中出现的问题及时处理.把对数式转化为指数式求解,或把b转化为对数形式利用对数的运算性质来解.由于x作为真数,故可直接利用对数定义求解;另外,由于等式右端为两实数和的形式,b的存在使变形产生困难,故可考虑将logac移到等式左端,或者将b变为对数形式来解.解法一:由对数定义,可知x=alogac+b=alogac·ab=c·ab.解法二:由已知移项可得logax-logac=b,即logaeq\f(x,c)=b,由对数定义,知eq\f(x,c)=ab,所以x=c·ab。解法三:因为b=logaab,所以logax=logac+logaab=logac·ab.所以x=c·ab。点评:利用对数定义进行指数式与对数式的互化对解题起到关键作用.eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(知能训练))(1)已知lg2=a,lg3=b,则eq\f(lg12,lg15)等于()A。eq\f(2a+b,1+a+b)B。eq\f(a+2b,1+a+b)C。eq\f(2a+b,1-a+b)D。eq\f(a+2b,1-a+b)(2)已知2lg(x-2y)=lgx+lgy,则eq\f(x,y)的值为()A.1B.4C.1或4D.4或-1(3)若3a=2,则log38-2log36=__________.(4)lg12.5-lgeq\f(5,8)+lg0.5=__________.答案:(1)C(2)B(3)a-2(4)1eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(拓展提升))探究换底公式的其他证明方法:活动:学生讨论、交流、思考,教师可以引导:大胆设想,运用对数的定义及运算性质和指数幂的运算性质.证法一:设logaN=x,则ax=N,两边取以c(c>0且c≠1)为底的对数,得logcax=logcN,所以xlogca=logcN,即x=eq\f(logcN,logca).故logaN=eq\f(logcN,logca)。证法二:由对数恒等式,得N=alogaN,两边取以c(c>0且c≠1)为底的对数,得logcN=logaN·logca,所以logaN=eq\f(logcN,logca)。证法三:令logca=m,logaN=n,则a=cm,N=an,所以N=(cm)n=cmn.两边取以c(c>0且c≠1)为底的对数,得mn=logcN,所以n=eq\f(logcN,m),即logaN=eq\f(logcN,logca)。对数换底公式的应用:换底公式

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