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第四章 指数函数与对数函数
4.3 对数
4.3.1 对数的概念
学习目标:
1.理解对数的概念,了解对数运算与指数运算的互逆关系,及常用对数和自然对数,达到数学抽象核心素养质量水平一的要求;
2.掌握对数式和指数式的互化.
重点:对数的概念及其性质.
难点:对数式和指数式的互化.
对数
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.
新课引入
在4.2.1的问题1中,通过指数幂运算,我们能从 中求出经过x年后B地景区的游客人次为2001年的y倍.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?
新课引入
这就是本节要学习的对数.
新课引入
上述问题实际上就是从 , , ,…中分别求出x,即已知底数和幂的值,求指数.用我们现有的知识体系可以解决上述问题吗?
学习新知
一般地,如果 ,那么数x叫做以a为底N的对数,记作
其中a叫做对数的底数,N叫做真数.
注意:(1)对数的写法(四线三格);
(2)log只是记录对数的符号,类似于三角中的正余弦sin,cos等;
(3) logaN不是loga与N的乘积;
(4)对数是一个数,是指数式中指数的等价表达.
例如.由于 ,所以x就是以1.11为底2的对数,
记作 ;
学以致用
由于 ,所以x就是以3为底6的对数,
记作 ;
由于 ,所以以4为底16的对数是2,
记作 ;
(1)负数与零没有对数(∵在指数式中 N > 0 )
对任意
且
都有
(3)对数恒等式
如果把
中的 b写成
则有
学习新知
(2)
(4)常用对数:
我们通常将以10为底的对数叫做常用对数.
为了简便,N的常用对数
简记作lgN.
例如:
简记作lg5;
简记作lg3.5.
学习新知
(5)自然对数:
在科学技术中常常使用以无理数e=2.71828……
为底的对数,以e为底的对数叫自然对数.
为了简便,N的自然对数
简记作lnN.
例如:
简记作ln3 ;
简记作ln10.
学习新知
(6)底数a的取值范围:
真数N的取值范围 :
学习新知
例1. 将下列指数式写成对数式:
(1)
(4)
(3)
(2)
典型例题
1.把下列指数式写成对数式
(1)
(4)
(3)
(2)
巩固练习
(1)
(4)
(3)
(2)
例2. 将下列对数式写成指数式:
典型例题
(1)
(4)
(3)
(2)
2. 将下列对数式写成指数式
巩固练习
例3.求下列各式中的x的值.
典型例题
(1)
解:(1)因为 ,所以
例3.求下列各式中的x的值.
典型例题
(2)
解:(2)因为 ,所以 .
例3.求下列各式中的x的值.
典型例题
(3)
解:(3)因为 ,所以
例3.求下列各式中的x的值.
典型例题
(4)
解:(4)因为 ,所以
3.求下列各式的值.
(1)
(4)
(3)
(2)
(5)
(6)
巩固练习
4.求下列各式的值.
(1)
(4)
(3)
(2)
(5)
(6)
巩固练习
课堂小结
一般地,如果 ,那么数x叫做以a为底N的对数,记作
其中a叫做对数的底数,N叫做真数.
1.对数的概念:
2.
3.常用对数:
简记作lgN.
4.自然对数:
简记作lnN.