创一教育学科教师辅导讲义
    学员编号:                年  级:高一                  课 时 数:
    学员姓名:王威智          辅导科目:数学                  学科教师:李孟娟
授课类型
          对数概念、运算性质
  授课日期及时段
   
第1课时 对数的概念
三维目标
1.知识技能
(1)理解对数的概念,了解对数与指数的关系;
(2)理解和掌握对数的性质;
(3)掌握对数式与指数式的关系;
2.过程与方法
通过与指数式的比较,引出对数定义与性质;
3.情感、态度与价值观
(1)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.
(2)通过对数的运算法则的学习,培养学生的严谨的思维品质.
(3)在学习过程中培养学生探究的意识.
(4)培养分析、解决问题的能力.
重点、难点
1.重点:对数式与指数式的互化及对数的性质.
2.难点:利用对数式的有关性质求值.
    教学建议
1.对数概念的引入
建议教师先让学生阅读教材中的实例,体会数学概念源于生活,再复习指数式,引入对数概念,便于学生接受.
2.关于指数式与对数式互化的教学
建议教师利用axNx=logaN(a>0,且a1)这个关系式和已学习的指数幂的相关知识,讲清以下两点让学生明确:
(1)为何在对数logaN中规定a>0且a1.
(2)认清对数式logaNb的含义;明确aNb相对于指数式abN是什么数,并出它们的关系.
教学流程
对数的概念、常用对数与自然对数
【问题导思】 
1.若2x=16,()x=9,x的值分别为多少?
【提示】 4,-2
2.若2x=3,()x=2,你现在还能求得x吗?
【提示】 不能.
1.对数
一般地,如果a(a>0,a1)的b次幂等于N,即abN,那么就称ba为底N的对数,记作logaNb,其中a叫做对数的底数N叫做真数.
2.常用对数
通常以10为底的对数称为常用对数,为了方便起见,对数log10N,简记为lgN.
3.自然对数
以e为底的对数称为自然对数.其中e=2.718 28…是一个无理数,正数N的自然对数logeN一般简记为lnN.
一、指数式与对数式的互化
例1、 (1)将下列指数式化为对数式:
3-38=16;5a=15.
(2)将下列对数式化为指数式:
log3243=5;log=3;lg 0.1=-1.
【思路探究】 根据对数的定义abN(a>0,且a1)logaNb(a>0且a1)进行互化,要分清各字母分别在指数式和对数式中的位置.
【自主解答】 (1)由3-3,得log3=-3.
由8=16,得log816=.
由5a=15得,log515=a.
(2)由log3243=5得35=243.
由log=3得()3.
由lg 0.1=-1得10-1=0.1.
1并非所有指数式都可以直接化为对数式,如(-3)2=9就不能直接写成log(-3)9=2,只有a>0,a1,N>0时,才有axNx=logaN.
2.对数式logaNb是由指数式abN变化得来的,两式底数相同,对数式中的真数N就是指数式中的幂的值,而对数值b是指数式中的幂指数,对数式与指数式的关系如图:
下列指数式与对数式互化正确的一组是________.
(-2)2=4与log(-2)4=2;
8-与log8=-3;
lg 5=0.7与e0.7=5;
log77=1与71=7.
【解析】 错误,因为log(-2)4没有意义,在转化时应先化简再互化;错误,将8-化成对数式为log8=-错误,将lg 5=0.7化成指数式为100.7=5;正确.【答案】 
二、求对数的值
 计算下列各式的值:
(1)lg 0.001;(2)log48;(3)ln.
【思路探究】 
【自主解答】 (1)设lg 0.001=x,则10x=0.001,即10x=10-3 解得x=-3,所以lg 0.001=-3.
(2)设log48=x则4x=8,即22x=23
解得x,所以log48=.
(3)设lnx,则ex,即ex=e
解得x,所以ln.
1对数式的求值问题,一般是转化成指数式,解指数方程.
2.在b=logaN中有三个量abN,知二求一的关键是实现对数式与指数式的互化.
求下列各式的值.
(1)log93;(2)log20.25;(3)log9;(4)log0.5.
【解】 (1)令log93=x,则9x=3,即32x=3.2x=1,x=log93=.
(2)令log20.25=x,则2x=0.25,即2x=2-2.x=log20.25=-2.
(3)令log9x,则9x=3,即32x=3x,即x=log9.
(4)令log0.5x,则()x=2,即2x=2.x=log0.5=-.
三、对数的基本性质及对数恒等式
例3、计算:
(1)log2(log55);(2)log(-1)
(3)71-log75;(4)alogab·logbc(ab为不等于1的正数,c>0).
【思路探究】 解答本题可用对数的基本性质及对数恒等式来化简求值.
【自主解答】 (1)原式=log21=0.
(2)原式=log(-1)=log(-1)=log(-1)(-1)=1.
(3)原式=7÷7log75=7÷5=.
(4)原式=(alogab)logbcblogbcc.
1对数的基本性质:
(1)loga1=0;
(2)logaa=1.
2.对数恒等式:
alogaNN(a>0,a1).
3.解答此类问题要注意观察,能用对数的基本性质的先用基本性质将其转化为0或1,再根据指数幂的运算性质及对数恒等式求值.
将(4)换成3log35-log36,如何求解?
【解】 原式=.
四、对数运算中的转化思想
 (12分)求下列各式中的x
(1)logx27=;(2)log2x=-
(3)logx(3+2)=-2;(4)log5(log2x)=0.
【思路点拨】 利用转化思想,把对数问题转化为指数问题解决.
【规范解答】 (1)由logx27=,得x=27,x=27=9.3分
(2)由log2x=-,得x=2-.6分
(3)由logx(3+2)=-2,得3+2x-2
x=(3+2)--1.9分
(4)由log5(log2x)=0,得log2x=1,x=21=2.12分
方法总结: 
1求未知数x时可以先将对数式转化为指数式,然后再求值.
2.logaa=1及loga1=0是对数计算的两个常用结论,可实现数1和0与对数logaa和loga1的互化.
课堂小结:
1.准确理解对数的定义:
(1)由对数的定义知axNx=logaN,这个转化是有条件的,即a>0且a1,N>0,否则不能转化.如(-2)2=4就不能直接写成log(-2)4=2.
(2)对数符号logaN只有在a>0,a1且N>0时才有意义.
2.对数运算是指数运算的逆运算,利用对数式与指数式的互化, 可解决简单对数式的计算问题.
3.要牢记对数恒等式,对于对数恒等式alogaNN要注意格式:它们是同底的;指数中含有对数形式;其值为对数的真数且大于零.其次合理利用对数、指数运算法则,化为相同底数.
牛刀小试:
1将对数式log232=5化成指数式为________.
【解析】 log232=5,25=32.
【答案】 25=32
2.log327的值为________.
【解析】 设log327=x,则3x=27,
x=3.
【答案】 3
3.(2013·常熟高一检测)若log3=0,则a=________.
【解析】 由log3=0,得=1,1-2a=9,a=-4.
【答案】 -4
4.求下列各式中的x.
(1)log8x=-;(2)logx27=
(3)log2(log5x)=0;(4)log3(lg x)=1.
【解】 (1)log8x=-
x=8-=(23)-=2-2.
(2)logx27=x=27,即x=27=34=81.
(3)log2(log5x)=0,log5x=1,
x=51=5.
(4)log3(lg x)=1,lg x=3,x=103=1 000.
实战演练
一、填空题
1.方程log5(1-2x)=1的解x=________.
【解析】 由log5(1-2x)=1知1-2x=5,x=-2.
【答案】 -2
2.下列各组指数式与对数式互化不正确的是________.
23=8与log28=3
27-与log27=-
(-2)5=-32与log(-2)(-32)=5
100=1与lg 1=0
【解析】 在对数式中真数要求大于0.不正确.
【答案】 
3.若log3x=-,则x=________.
【解析】 x=3-.
【答案】 
4.若lglg x=0,则x=________.
【解析】 由lglg x=0得lg x=1,x=10.
【答案】 10
5.若f(10x)=x,则f(1 000)的值为________.
【解析】 令10xt
x=lg t
f(t)=lg tf(x)=lg x.
f(1 000)=lg 1 000,103=1 000,f(1 000)=3.
【答案】 3
6.log25625+eln 2+lg =________.
【解析】 令log25625=t1,lg t2
则25t1=625=252,10t2=10-2
t1=2,t2=-2,
原式=2+2-2=2.
【答案】 2
7.已知log2[log3(log4x)]=0,则x=________.
【解析】 由log2[log3(log4x)]=0可知log3(log4x)=1,log4x=3,x=43=64.【答案】 64
8.化简:()log23=________.
【解析】 ()log23=2-log23=(2log23)-1=3-1.【答案】 
二、解答题
9.(1)将对数式log9=-2,化为指数式;
(2)将指数式10-3=0.001,化为对数式;
(3)已知log2(log5x)=1,求x的值.
【解】 (1)log9=-2,()-2=9;
(2)10-3=0.001,log100.001=-3,即lg 0.001=-3;
(3)log2(log5x)=1,log5x=2,x=52=25.
log ln lg的互换公式10.(1)设(-5)lg x=25,求实数x的值;
(2)已知loga2=m,loga3=n,求a2mn的值.
【解】 (1)(-5)2=25,lg x=2,x=102=100.
(2)由loga2=m,loga3=n,得am=2,an=3,a2mna2m·an=(am)2·an=22×3=12,即a2mn=12.
11.已知log2[log(log2x)]=log3[log(log3y)]=log5[log(log5z)]=0,试比较xyz的大小.
【解】 由log2[log(log2x)]=0,得log(log2x)=1,log2x,即x=2
由log3[log(log3y)]=0,得log(log3y)=1,log3y,即y=3
由log5[log(log5z)]=0,得log(log5z)=1,log5z,即z=5.
y=3=3=9x=2=2=8y>x
x=2=2=32z=5=5=25    x>z.故y>x>z
求下列各式中x的取值范围.
(1)lg(x-10);(2)log(x-1)(x+2);(3)log(x+1)(x-1)2.
【思路探究】 在解决与对数有关的问题时,一定要注意:对数的真数大于零,对数的底数大于零且不等于1.
【自主解答】 (1)由题意有x-10>0,即x>10.
x的取值范围为(10,+).
(2)由题意有
x>1,且x2.
x的取值范围为{x|x>1,且x2}.
(3)由题意有
解得x>-1,且x0,x1.
x的取值范围为{x|x>-1,且x0,x1}.
 在解决与对数有关的问题时,一定要注意:对数的真数大于零,对数的底数大于零且不等于1.
求使式子log(a-2)(5-a)有意义的实数a的取值范围.
【解】 由对数定义,知2<a<3或3<a<5.a的取值范围为(2,3)(3,5).
第2课时 对数的运算性质
对数的运算性质
【问题导思】 
1.我们知道amnam·an,那么logaM·N=logaM·logaN正确吗?举例说明.
【提示】 不正确,例如log24=log22×2=log22·log22=1×1=1,而log24=2.
2.你能证明logaMN=logaM+logaN(M>0,N>0)吗?
【提示】 能.
amManN
MNamn.
由对数的定义知
logaMm,logaNn,logaMNmn
logaMN=logaM+logaN.
如果a>0,a1,M>0,N>0,则
(1)loga(MN)=logaM+logaN
(2)logaMnnlogaM(nR);
(3)logalogaM-logaN.
换底公式
【问题导思】 
logaN(a>0,a1,N>0,c>0,c1)成立吗?试证明之.
【提示】 成立.设logaNt,则atN,两边取以c为底的对数,得logcat=logcNtlogca=logcN
所以t故logaN.
一般地我们有logaN,其中a>0,a≠1,N>0,c>0,c≠1,这个公式称为对数的换底公式.
对数运算性质的应用
 求下列各式的值:
(1)lg lg +lg
(2)(lg 5)2+2lg 2-(lg 2)2.
【思路探究】 解答本题的关键是熟练应用对数的运算性质进行计算.
【自主解答】 (1)lg lg +lg
=lg -lg 4+lg 7
=lg(÷4×7)=lg lg 10=.
(2)(lg 5)2+2lg 2-(lg 2)2=(lg 5)2+(2-lg 2)×lg 2
=(lg 5)2+(1+lg 5)×lg 2=(lg 5)2+lg 2×lg 5+lg 2
=(lg 5+lg 2)×lg 5+lg 2=lg 5+lg 2=1.
1对数的运算性质主要用于化简与求值,它只适用于同底的对数的化简,常用方法是:
(1),将同底的两对数的和(差)收成积(商)的对数;
(2),将积(商)的对数拆成对数的和(差).
2.特别注意一些常用结论.如lg 2+lg 5=1,lg 2=1-lg 5,lg 5=1-lg 2等.
计算下列各式的值:
(1)
(2)log2+log2.
【解】 (1)原式==1.
(2)原式=log2(×)=log24=2.
二、换底公式的应用
 (1)计算=________;
(2)已知log23=a,3b=7,则log1256=________.(用ab表示)
【思路探究】 (1)先利用logab·logba=1统一底数,再求值.
(2)把对数用以10为底的对数或以3为底的对数表示,然后求值.
【自主解答】 (1)原式=log64+log69=log636=2.
(2)法一 log23=alog32=.又3b=7,log37=b.
从而log1256=
.
法二 log23=a
lg 3=alg 2.又3b=7,lg 7=blg 3.
lg 7=ablg 2.
从而log1256=.
【答案】 (1)2 (2)
1换底公式的主要用途在于将一般对数式化为常用对数或自然对数,然后查表求值,以此来解决对数求值的问题.
2.换底公式的本质是化为同底,这是解决对数问题的基本方法.
3.具有换底功能的两个结论:
(1)logac·logca=1;
(2)loganbn=logab(a>0且a1,b>0).
在题设(2)不变的前提下,试用ab表示log728.
【解】 log728=
.
三、对数的应用题
 某化工厂生产化工产品,去年生产成本50元/桶,现使生产成本平均每年降低28%,那么几年后每桶生产成本为20元?(lg 20.301,lg 30.477 1,精确到1年).
【思路探究】 x年后每桶生产成本为20元,根据题意列出x,50,28%,20之间的关系式后解x.
【自主解答】 x年后每桶生产成本为20元.
1年后每桶生产成本为50(1-28%),
2年后每桶生产成本为50(1-28%)2
x年后每桶生产成本为50(1-28%)x=20.
0.72x=0.4.等号两边取常用对数,得xlg 0.72=lg 0.4,
x
3(年).
答:3年后每桶生产成本为20元.
 解对数应用题的步骤:
第一步:依据题意建立等量关系;
第二步:利用对数的定义及运算性质对上述等量关系变形;
第三步:借助已知数据(或计算器)估值;
第四步:下结论.
光线每通过一块玻璃板,其强度要损失10%,把几块这样的玻璃板重叠起来,设光线原来的强度为a,通过x块玻璃板以后的强度值为y.
(1)试写出y关于x的函数关系式;
(2)通过多少块玻璃板以后,光线强度减弱到原来强度的以下?(根据需要取用数据lg 30.477 1,lg 20.301 0)
【解】 (1)依题意得ya(1-)xa()x,其中x1,xN.
(2)依题意得a()x<a×()x<
x(2lg 3-1)<-lg 2x>6.572,
xmin=7.
答:通过7块以上的玻璃板后,光线强度减弱到原来强度的以下.
易错分析:忽略对数的限定条件致误
 若lg(xy)+lg(x+2y)=lg 2+lg x+lg y,求的值.
【错解】 因为lg(xy)+lg(x+2y)=lg[(xy)(x+2y)]=lg(2xy),
所以(xy)(x+2y)=2xy,即x2xy-2y2=0,
(x-2y)(xy)=0,所以=2或=-1.
【错因分析】 对数等式中,若含字母参数,要注意隐含条件,此题应有xy>0,x+2y>0,x>0,y>0,由此可得x>y>0 ,则>0,故=-1为增根,应舍去.
【防范措施】 对数本身的限定条件为底数大于0且不等于1.做题时常因忽略此条件而出错,且要特别注意底数含有字母的情况.
【正解】 因为lg(xy)+lg(x+2y)=lg[(xy)(x+2y)]=lg(2xy),
所以(xy)(x+2y)=2xy,即x2xy-2y2=0,
(x-2y)(xy)=0,所以=2或=-1.
由题意知x>0,y>0,所以>0,
故舍去=-1,所以=2.
小结
1.对数运算性质及应用:
对数运算性质主要有两个方面的应用:一是把复杂的真数化简,即将积、商、幂的对数转化为对数的和、差、积;二是将多个同底对数的积合并为一个对数式.
2.换底公式可完成不同底数的对数式之间的转化,该公式既可正用,又可逆用,使用时的关键是选择底数,换底的目的是实现对数式的化简.
1.下列等式成立的是________.(填序号)
log2(3÷5)=log23-log25;
log2(-10)2=2log2(-10);
log2(3+5)=log23·log25;
log2(-5)3=-log253.
【解析】 结合对数的运算性质可知只有正确.【答案】 
2.计算2lg +log25·lg 2=________.
【解析】 原式=2·lg 2+·lg 2=lg 2+lg 5=1.【答案】 1
3.计算log89×log332=________.
【解析】 原式=××.【答案】 
4.计算下列各式的值.
(1)lg 12.5-lg +lg
(2)lg 52+lg 2×lg 50+(lg 2)2
(3)lg 25+lg 2+lg +lg(0.01)-1
(4)2log32-log3+log38-5log53.
【解】 (1)原式=lg(××)=lg 10=1.
(2)原式=2lg 5+lg 2×(lg 10+lg 5)+(lg 2)2=2lg 5+lg 2×(1+lg 5)+(lg 2)2
=2lg 5+lg 2×(1+lg 5+lg 2)=2lg 5+2lg 2=2(lg 5+lg 2)=2.
(3)原式=lg[25×2×10×(10-2)-1]
=lg(5×2×10×102)=lg 10.
(4)原式=log322+log3(32×2-5)+log323-3
=log3(22×32×2-5×23)-3
=log332-3=2-3=-1.
实战演练:
一、填空题
1.下列计算正确的是________.
log26-log23=log23;
log26-log23=1;
log39=3;
log3(-4)2=2log3(-4).
【解析】 log26-log23=log2=log22=1.
∴①不正确,正确.又log39=log332=2,∴③不正确.又log3(-4)无意义,故不正确.
【答案】 
2.已知log34·log48·log8m=log416,那么m的值为________.
【解析】 log34·log48·log8m=log3m,且log416=2,log3m=2,即m=9.【答案】 9
3.已知lg 2=m,lg 3=n.用mn表示log46=________.
【解析】 log46=.【答案】 
4.(2013·苏州高一检测)已知2x=9,log2y,则x+2y的值为________.
【解析】 由2x=9,得log29=x
x+2y=log29+2log2=log29+log2=log264=6.【答案】 6
5.(2013·榆林高一检测)f(x)=,则f(f(-2))=________.
【解析】 x=-2<0,f(-2)=10-2>0,所以f(10-2)=lg10-2=-2,即f(f(-2))=-2.【答案】 -2
6.已知3a=5bm,且=2,则m的值为________.
【解析】 由条件可知a=log3mb=log5m=logm3+logm5=2,logm15=2.
m2=15,m.【答案】 
7.已知f(3x)=2x·log23,则f(21 006)的值等于________.
【解析】 令3xt(t>0),则x=log3t
f(t)=2·log3t·log23=2··
f(x)=f(21 006)==2 012.
【答案】 2 012
8.设2a=5bm,且=2,则m=________.
【解析】 由2a=5bm,知a=log2mb=log5m
所以=logm2,=logm5,=logm2+logm5=logm10.
=2,得logm10=2,
m2=10,所以m.【答案】 
二、解答题
9.计算下列各式的值:
(1)lg 5(lg 8+lg 1 000)+(lg 2)2+lg 0.06+lg
(2)lg 25+lg 8+lg 5×lg 20+(lg 2)2.
【解】 (1)原式=lg 5(3lg 2+3lg 10)+(lg 2)2+lg(0.06×)=3lg 2lg 5+3lg 5+3lg22+lg 0.01
=3lg 2(lg 5+lg 2)+3lg 5-2
=3lg 2+3lg 5-2=3(lg 2+lg 5)-2=3-2=1.
(2)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=3.
10.方程lg2x+(lg 2+lg 3)lg x+lg 2lg 3=0的两根之积为x1x2,求x1x2的值.
【解】 因为lg2x+(lg 2+lg 3)lg x+lg 2lg 3
=(lg x+lg 2)(lg x+lg 3),
所以lg x=-lg 2=lg 2-1或lg x=-lg 3=lg 3-1
x1x2,所以x1x2.
11.一种放射性物质不断变化为其他物质,每经过一年剩余的质量约是原来的75%,估计约经过多少年,该物质的剩余量是原来的(结果保留1位有效数字)?
(lg 20.301 0,lg 30.477 1)
【解】 假设经过x年,该物质的剩余量是原来的,根据题意得:0.75x
x=log0.75=-=-4.
    故估计约经过4年,该物质的剩余量是原来的
xyz都为正数,且3x=4y=6z.
(1)求证
(2)试比较3x,4y,6z的大小.
【思路探究】 本题考查了对数的运算性质及与指数式的互化.待证式中均出现xyz,而条件是用指数式给出的xyz的关系式,因此应先从已知等式中解出xyz,然后再证明和比较.
【自主解答】 (1)证明 设3x=4y=6zt(t>1),
x=log3ty=log4tz=log6t=logt3,=logt4,=logt6,
=logt3+logt4=logt3+logt2=logt6=,即.
(2) 3x=3log3t=logt,4y=4log4t=logt
6z=6log6t=logt,三式均大于0.
=logt=logt=logt
=logt=logt=logt=logt.
t>1,>>>>3x<4y<6z.
1一般地,给出的等式是以指数的形式出现时,常对等式的两边取对数.
2.本题中采用的换元的方法、指数式与对数式互化的方法、利用换底公式化不同底为同底的方法均为数学中的常用方法,换底时常用到的结论有logab(a>0,a1,b>0,b1).
已知2x=5y=10z,求证.
【证明】 令2x=5y=10zt(t>0),
x=log2ty=log5tz=lg t.
从而=logt2,=logt5,=logt10.
于是=logt2+logt5=logt10=.
.3.2.2 对数函数

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