第四章指数函数与对数函数4.3.1对数的概念1.理解对数的概念,掌握对数的性质,能进行简单的对数计算.(重点、难点)2.理解指数式与对数式的等价关系,会进行对数式与指数式的互化.(重点)3.理解常用对数、自然对数的概念及记法.教学重点:理解对数的概念,掌握指数式与对数式的等价关系,会进行对数式与指数式的互化教学难点:掌握对数的性质,能进行简单的对数计算.1.对数(1)指数式与对数式的互化及有关概念:(2)底数a的范围是________________.问题提出:在4.2.1的问题1中,通过指数幂运算,我们能从y=1.11x中求出经过4年后B地景区的游客人次为2001年的倍数y.反之,如果要求经过多少年游客人次是2001年的2倍,3倍,4倍,…,那么该如何解决?上述问题实际上就是从2=1.11x,3=1.11x,4=1.11x,…中分别求出x,即已知底数和幂的值,求指数.这是本节要学习的对数.
对数的发明:对数的创始人是苏格兰数学家纳皮尔(Napier,1550年~1617年)。他发明了供天文计算作参考的对数,并于1614年在爱丁堡出版了《奇妙的对数定律说明书》,公布了他的发明。恩格斯把对数的发明与解析几何的创始,微积分的建立并称为17世纪数学的三大成就。1.对数(1)指数式与对数式的互化及有关概念:(2)底数a的范围是________________.2.常用对数与自然对数3.对数的基本性质(1)负数和零没有对数.(2)loga1=0(a>0,且a≠1).(3)logaa=1(a>0,且a≠1).思考:为什么零和负数没有对数?[提示] 由对数的定义:ax=N(a>0且a≠1),则总有N>0,所以转化为对数式x=logaN时,不存在N≤0的情况.1.思考辨析(1)logaN是loga与N的乘积.( )(2)(-2)3=-8可化为log(-2)(-8)=3.( )(3)对数运算的实质是求幂指数.( )2.若a2=M(a>0且a≠1),则有( )A.log2M=a B.logaM=2C.log22=MD.log2a=M(三)典例解析例1 将下列指数形式化为对数形式,对数形式化为指数形式:(1)54=625;(2)2-7=;(3)()m=5.73(4)log32=-5;(5)lg1000=3;(6)ln10=2.303(1)3-2=; (2)-2=16;(3)log27=-3;(4)log64=-6.例2 求下列各式中的x的值:(1)log64x=-;(2)logx8=6;(3)lg100=x;(4)-lne2=x.
[探究问题]1.你能推出对数恒等式alogaN=N(a>0且a≠1,N>0)吗?提示:因为ax=N,所以x=logaN,代入ax=N可得alogaN=N.2.如何解方程log4(log3x)=0?提示:借助对数的性质求解,由log4(log3x)=log41,得log3x=1,∴x=3.例3 设5log5(2x-1)=25,则x的值等于( )A.10 B.13C.100D.±100(2)若log3(lgx)=0,则x的值等于________.1.在b=log3(m-1)中,实数m的取值范围是( )A.R B.(0,+∞)C.(-∞,1)D.(1,+∞)2.下列指数式与对数式互化不正确的一组是( )A.100=1与lg1=0B.27=与log27=-C.log39=2与9=3D.log55=1与51=53.若log2(logx9)=1,则x=________.4.log33+3log32=________.5.求下列各式中的x值:(1)logx27=; (2)log2x=-;(3)x=log27;(4)x=log16.1、对数的概念,指数式与对数式的转化;2、对数的性质及运用;参考答案:二、学习过程思考辨析1.[答案] (1)× (2)× (3)√2.B [∵a2=M,∴logaM=2,故选B.](三)典例解析例1.[解] (1)由54=625,可得log5625=4.(2)由2-7=,可得log2=-7.
(3)由()m=5.73,可得log5.73=m,(4)由log32=-5,可得-5=32.(5)由lg1000=3,可得103=1000.(6)由ln10=2.303,可得e2.303=10.跟踪训练1[解] (1)log3=-2;(2)log16=-2;(3)-3=27;(4)()-6=64.例2.[解] (1)x=(64)=(43)=4-2=.(2)x6=8,所以x=(x6)=8=(23)=2=.(3)10x=100=102,于是x=2.(4)由-lne2=x,得-x=lne2,即e-x=e2,所以x=-2.规律方法:要求对数的值,设对数为某一未知数,将对数式化为指数式,再利用指数幂的运算性质求解。例3.思路探究:(1)利用对数恒等式alogaN=N求解;(2)利用logaa=1,loga1=0求解.(1)B (2)10 [(1)由5log5(2x-1)=25得2x-1=25,所以x=13,故选B.(2)由log3(lgx)=0得lgx=1,∴x=10.]三、达标检测1.【答案】D [由m-1>0得m>1,故选D.]2.【答案】C [C不正确,由log39=2可得32=9.]3.【答案】3 [由log2(logx9)=1可知logx9=2,即x2=9,∴x=3(x=-3舍去).]4.【答案】3 [log33+3log32=1+2=3.]5.【答案】(1)由logx27=,可得x=27,∴x=27=(33)=32=9.(2)由log2x=-,可得x=2,∴x===.(3)由x=log27,可得27x=,∴33x=3-2,∴x=-.(4)由x=log16,可得x=16,∴2-x=24,∴x=-4.