第四章指数函数与对数函数4.3.2对数的运算本节课是新版教材人教A版普通高中课程标准实验教科书数学必修1第四章第4.3.2节《对数的运算》。其核心是弄清楚对数的定义,掌握对数的运算性质,理解它的关键就是通过实例使学生认识对数式与指数式的关系,分析得出对数的概念及对数式与指数式的互化,通过实例推导对数的运算性质。由于它还与后续很多内容,比如对数函数及其性质,这也是高考必考内容之一,所以在本学科有着很重要的地位。解决重点的关键是抓住对数的概念、并让学生掌握对数式与指数式的互化;通过实例推导对数的运算性质,让学生准确地运用对数运算性质进行运算,学会运用换底公式。培养学生数学运算、数学抽象、逻辑推理和数学建模的核心素养。课程目标学科素养1、理解对数的概念,能进行指数式与对数式的互化;2、了解常用对数与自然对数的意义,理解对数恒等式并能运用于有关对数计算。3、通过转化思想方法的运用,培养学生转化的思想观念及逻辑思维能力。a.数学抽象:对数的运算性质;b.逻辑推理:对数运算性质的推导;c.数学运算:对数运算性质的运用;d.直观想象:指数与对数的关系;e.数学建模:在实际问题中运用对数运算性质及换底公式;教学重点:准确地运用对数运算性质进行运算,求值、化简,并掌握化简求值教学难点:根据指对数的互化推导对数运算性质及换底公式。多媒体
教学过程设计意图核心教学素养目标(一)、温故知新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________________.(二)、探索新知问题提出:在引入对数之后,自然应研究对数的运算性质.你认为可以怎样研究?我们知道了对数与指数间的关系,能否利用指数幂运算性质得出相应的对数运算性质呢?探究一:对数的运算性质回顾指数幂的运算性质:,,.把指对数互化的式子具体化:设,,于是有.根据对数的定义有:,,.于是有对数的运算性质:如果,且时,M>0,N>0,那么:(1);(积的对数等于两对数的和)(2);(商的对数等于两对数的差)(3);(温故知新,通过对上节对数概念及指对数互化,为对数运算性质的推导做准备。培养和发展逻辑推理和数学抽象的核心素养。通过对指数运算性质的回顾,类比推导对数运算性质,,发展学生逻辑推理,数学抽象、数学运算等核心素养;
).(幂的对数等于幂指数乘以底数的对数)1.思考辨析(1)积、商的对数可以化为对数的和、差.( )(2)loga(xy)=logax·logay.( )(3)log2(-3)2=2log2(-3).( )[答案] (1)√ (2)× (3)×例1.求下列各式的值(1)log84+log82;(2)log510-log52(3)log2(47×25)解:(1)log84+log82=log88=1.(2)log510-log52=log55=1(3)log2(47×25)=log2219=19跟踪训练1计算下列各式的值:(1)lg-lg+lg;(2)lg52+lg8+lg5·lg20+(lg2)2;(3).[解] (1)原式=(5lg2-2lg7)-·lg2+(2lg7+lg5)=lg2-lg7-2lg2+lg7+lg5=lg2+lg5=(lg2+lg5)=lg10=.(2)原式=2lg5+2lg2+lg5(2lg2+lg5)+(lg2)2=2lg10+(lg5+lg2)2=2+(lg10)2=2+1=3.(3)原式====.[规律方法] 1.利用对数性质求值的解题关键是化异为同,先使各项底数相同,再找真数间的联系.2.对于复杂的运算式,可先化简再计算;化简问题的常用方法:①“拆”:将积(商)的对数拆成两对数之和(差);②“收”:将同底对数的和(差)收成积(商)的对数.通过典例问题的分析,让学生进一步熟悉对数运算性质。深化对对数运算性质的理解。
探究二:换底公式问题1:前面我们学习了常用对数和自然对数,我们知道任意不等于1的正数都可以作为对数的底,能否将其它底的对数转换为以10或为底的对数?把问题一般化,能否把以为底转化为以为底?探究:设,则,对此等式两边取以为底的对数,得到:,根据对数的性质,有:,所以.即.其中,且,,且.公式;称为换底公式.用换底公式可以很方便地利用计算器进行对数的数值计算.在4.2.1的问题1中,求经过多少年B地景区的游客人次是2001年的2倍,就是计算2的值。由换底公式可得2=,利用计算工具,可得=,由此可得,大约经过7年,B地景区的游客人次就达到2001年的2倍,类似地,可以求出游客人次是2001年的3倍,4倍,通过换底公式的推导及应用,发展学生数学运算、逻辑推理和数学建模的核心素养;
…所需要的年数。例3.尽管目前人类还无法准确预报地震,但科学家通过研究,已经对地震有所了解,例如,地震时释放出的能量E(单位:焦耳)与地震里氏震M之间的关系为2011年3月11日,日本东北部海域发生里氏9.0级地震,它所释放出来的能量是2008年5月12日我国汶川发生里氏8.0级地震的多少倍(精确到1)?解:设里氏9.0级和里氏8.0级地震的能量分别为E1和E2设里利用计算工具可得,虽然里氏9.0级和里氏8.0级地震仅相差1级,但前者释放出的能量却是后者的约32倍。跟踪训练2求值:(1)log23·log35·log516;(2)(log32+log92)(log43+log83).[解] (1)原式=··===4.(2)原式===·=.三、当堂达标
1.计算:log153-log62+log155-log63=( )A.-2 B.0 C.1 D.2【答案】B [原式=log15(3×5)-log6(2×3)=1-1=0.]2.计算log92·log43=( )A.4B.2C.D.【答案】D [log92·log43=·=.]3.设10a=2,lg3=b,则log26=( )A.B.C.abD.a+b【答案】B [∵10a=2,∴lg2=a,∴log26===.]4.log816=________.【答案】 [log816=log2324=.]5.计算:(1)log535-2log5+log57-log51.8;(2)log2+log212-log242-1.【答案】(1)原式=log5(5×7)-2(log57-log53)+log57-log5=log55+log57-2log57+2log53+log57-2log53+log55=2.(2)原式=log2+log212-log2-log22=log2=log2=log22=-.通过练习巩固本节所学知识,巩固对数的概念及其性质,增强学生的数学抽象、数学运算、逻辑推理的核心素养。四、小结1.对数的运算法则。2.利用定义及指数运算证明对数的运算法则。3.对数运算法则的应用。4.换底公式的证明及应用。五、作业1.课时练2.预习下节课内容学生根据课堂学习,自主总结知识要点,及运用的思想方法。注意总结自己在学习中的易错点;