指对数的运算
一、反思数学符号: “”“”出现的背景
1.数学总是在不断的发明创造中去解决所遇到的问题。
2.方程的根是多少?;
①.这样的数存在却无法写出来?怎么办呢?你怎样向别人介绍一个人? 描述出来。
②..那么这个写不出来的数是一个什么样的数呢? 怎样描述呢?
①我们发明了新的公认符号 “”作为这样数的“标志”的形式.即是一个平方等于三的数.
②推广:则.
③后又常用另一种形式分数指数幂形式
3.方程 的根又是多少?①也存在却无法写出来??同样也发明了新的公认符号 “”专门作为这样数的标志,的形式.
即是一个2为底结果等于3的数.
② 推广:则.
二、指对数运算法则及性质:
1.幂的有关概念:
(1)正整数指数幂: = (). (2)零指数幂: ).
(3)负整数指数幂: (4)正分数指数幂:
(5)负分数指数幂: ( 6 )0的正分数指数幂等于0,负分指数幂没意义.
2.根式:
(1)如果一个数的n次方等于a, 那么这个数叫做a的n次方根.如果,那么x叫做a的次方根,则x= (2)0的任何次方根都是0,记作. (3) 式子叫做根式,n叫做根指数,a叫做被开方数.
(4) . (5)当n为奇数时, = . (6)当n为偶数时对数函数运算法则公式, = = .
3.指数幂的运算法则:
(1) = . (2) = . 3) = .4) = .
二.对数
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a叫做 , 叫做真数.
2.特殊对数:
(1) = ; (2) = . (其中
3.对数的换底公式及对数恒等式
(1) = (对数恒等式). (2); (3); (4) .
(5) = (6) = .(7) = .(8) = ; (9) =
(10)
三、经典体验:
1.化简根式:; ; ;
2.解方程:; ; ; ;
3.化简求值:
;
4.【徐州六县一区09-10高一期中】16. 求函数的定义域。
四、经典例题
例:1画出函数草图:.
练习:1. “等式log3x2=2成立”是“等式log3x=1成立”的 ▲ .必要不充分条件
例:2. 若则 ▲ .
练习:1. 已知函数求的值 ▲ ..
例3:函数f(x)=lg()是 (奇、偶)函数。
点拨:
为奇函数。
练习:已知则 .
练习:已知则的值等于 .
练习:已知定义域为R的函数在是增函数,满足且,求不等式的解集。
例:4解方程.
解:设,则,代入原方程,解得,或(舍去).由,得.经检验知,为原方程的解.
练习:解方程.
练习:解方程.
练习:解方程:.
练习:设,求实数、的值。
解:原方程等价于,显然,我们考虑函数,显然,即是原方程的根.又和都是减函数,故也是减函数.
当时,;当时,,因此,原方程只有一个解.分析:注意到,,故倒数换元可求解.
解:原方程两边同除以,得.设,原方程化为,化简整理,得.,,即..
解析:令,则,∴原方程变形为,解得,。由得,∴,
即,∴,∴。由得,∴,∵,∴此方程无实根。故原方程的解为。评注:将指数方程转化为基本型求解,是解决该类问题的关键。
解析:由题意可得,,,原方程可化为,即。
∴,∴。
∴由非负数的性质得,且,∴,。
评注:通过拆项配方,使问题巧妙获解。
例5:已知关于的方程有实数解,求的取值范围。
已知关于的方程的实数解在区间,求的取值范围。
反思提炼:1.常见的四种指数方程的一般解法
(1) 方程的解法:
(2) 方程的解法:
(3) 方程的解法:
(4) 方程的解法:
2.常见的三种对数方程的一般解法
(1)方程的解法:
(2)方程的解法:
(3)方程的解法:
3.方程与函数之间的转化。
4.通过数形结合解决方程有无根的问题。
课后作业:
1.对正整数n,设曲线在x=2处的切线与y轴交点的纵坐标为,则数列的前n项和的公式是
[答案] 2n+1-2
[解析] ∵y=xn(1-x),∴y′=(xn)′(1-x)+(1-x)′·xn=n·xn-1(1-x)-xn.
f ′(2)=-n·2n-1-2n=(-n-2)·2n-1.
在点x=2处点的纵坐标为y=-2n.
∴切线方程为y+2n=(-n-2)·2n-1(x-2).
令x=0得,y=(n+1)·2n,
∴an=(n+1)·2n,
∴数列的前n项和为=2n+1-2.
2.在平面直角坐标系中,已知点P是函数的图象上的动点,该图象在P处的切线交y轴于点M,过点P作的垂线交y轴于点N,设线段MN的中点的纵坐标为t,则t的最大值是_____________
解析:设则,过点P作的垂线
,所以,t在上单调增,在单调减,。
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