对数的概念 第一课时

发布 2023-11-10 09:15:07 阅读 4668

2.2.1 对数的概念。

教学目标:1.理解并记忆对数的定义,对数与指数的互化,对数恒等式及对数的性质.

2.熟练运用对数的性质解题.

教学重点:对数定义、对数的性质。

教学难点:对数定义中涉及较多的难以记忆的名称。

教学方法:学导式。

教学过程设计。

师:(板书)已知国民生产总值每年平均增长率为7.2%,求20年后国民生产总值是原来的多少倍?

生:设原来国民生产总值为1,则20年后国民生产总值y=(1+7.2%)20=1.07220,所以20年后国民生产总值是原来的1.07220倍.

师:这是个实际应用问题,我们把它转化为数学中知道底数和指数,求幂值的问题.也就是上面学习的指数问题.

师:(板书)已知国民生产总值每年平均增长率为7.2%,问经过多年年后国民生产总值是原来的4倍?

师:(分析)仿照上例,设原来国民生产总值为1,需经x年后国民生产总值是原来的4倍.列方程得:1.072x=4.

我们把这个应用问题转化为知道底数和幂值,求指数的问题,这是上述问题的逆问题,即本节的对数问题.

师:(板书)一般地,如果a(a>0,a≠1)的x次幂等于n,就是,那么数x就叫做以a为底n的对数(logarithm),记作x=logan,其中a叫做对数的底数,n叫做真数,式子logan叫做对数式.

对数这个定义的认识及相关例子:

1)对数式logan实际上就是指数式中的指数x的一种新的记法.

2)对数是一种新的运算.是知道底和幂值求指数的运算.

实际上这个式子涉及到了三个量a,x,n,由方程的观点可得“知二求一”.知道a,x可求n,即前面学过的指数运算;知道x(为自然数时)、n可求a,即初中学过的开根号运算,记作;知道a,n可以求x,即今天要学习的对数运算,记作logan= x.因此,对数是一种新的运算,一种知道底和幂值求指数的运算.而每学一种新的运算,首先要学习它的记法,对数运算的记法为logan,读作:以a为底n的对数.请同学注意这种运算的写法和读法.

师:下面我来介绍两个在对数发展过程中有着重要意义的对数.

师:(板书)对数logan(a>0且a≠1)在底数a=10时,叫做常用对数(common logarithm),简记lgn;底数a=e时,叫做自然对数(natural logarithm),记作lnn,其中e是个无理数,即e≈2.718 28…….

师:实际上指数与对数只是数量间的同一关系的两种不同形式.为了更深入认识并记忆对数这个概念,请同学们填写下列**.

师:由定义,我们还应注意到对数式logan=b中字母的取值范围是什么?

生:a>0且a≠1;x∈r;n∈r.

师:n∈r?(这是学生最易出错的地方,应一开始让学生牢牢记住真数大于零.)

生:由于在实数范围内,正数的任何次幂都是正数,因而ax=n中n总是正数.

师:要特别强调的是:零和负数没有对数.

师:定义中为什么规定a>0,a≠1?

根据本班情况决定是否设置此问.)

生:因为若a<0,则n取某些值时,x可能不存在,如x=log(-2)8不存在;若a=0,则当n不为0时,x不存在,如log02不存在;当n为0时,x可以为任何正数,是不唯一的,即log00有无数个值;若a=1,n不为1时,x不存在,如log13不存在,n为1时,x可以为任何数,是不唯一的,即log11有无数多个值.因此,我们规定:a>0,a≠1.

此回答能培养学生分类讨论的数学思想.这个问题从ax=n出发回答较为简单.)

两名学生板演练习(过程略).

注意纠正学生的错误读法和写法.)

总结:通过(1)-(4)让学生掌握指数与对数互化的方法。

(5)-(6)掌握对数与指数互化的方程问题。

对数恒等式的引入。

证明:设指数等式ab=n,则相应的对数等式为logan=b,所以ab=

师:你是根据什么证明对数恒等式的?

生:根据对数定义.

师:(分析小结)证明的关键是设指数等式ab=n.因为要证明这个对数恒等式,而现在我们有关对数的知识只有定义,所以显然要利用定义加以证明.而对数定义是建立在指数基础之上的,所以必须先设出指数等式,从而转化成对数等式,再进行证明.

师:掌握了对数恒等式的推导之后,我们要特别注意此等式的适用条件.

生:a>0,a≠1,n>0.

例3:计算。

总结:熟练掌握对数恒等式。

小结:通过本节课,应使学生明确如何学习一种运算(从定义、记法、性质、等方面来研究).针对高中数学内容多、密度大、进度快的特点,应使学生尽早地掌握适应高中数学的学习方法.

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