课题:§2.2.1对数
教学目的:(1)理解对数的概念;
(2)能够说明对数与指数的关系;
(3)掌握对数式与指数式的相互转化.
教学重点:对数的概念,对数式与指数式的相互转化
教学难点:对数概念的理解.
教学过程:
引入课题
(对数的起源)价绍对数产生的历史背景与概念的形成过程,体会引入对数的必要性;
设计意图:激发学生学习对数的兴趣,培养对数学习的科学研究精神.
尝试解决本小节开始提出的问题.
新课教学
1.对数的概念
一般地,如果,那么数叫做以为底的对数(Logarithm),记作:
— 底数,— 真数,— 对数式
说明: 注意底数的限制,且;
;
注意对数的书写格式.
思考: 为什么对数的定义中要求底数,且;
是否是所有的实数都有对数呢?
设计意图:正确理解对数定义中底数的限制,为以后对数型函数定义域的确定作准备.
两个重要对数:
常用对数(common logarithm):以10为底的对数;
自然对数(natural logarithm):以无理数为底的对数的对数.
对数式与指数式的互化
对数式 指数式
对数底数 ← → 幂底数
对数 ← → 指数
真数 ← → 幂
例1.(教材P73例1)
巩固练习:(教材P74练习1、2)
设计意图:熟练对数式与指数式的相互转化,加深理解对数概念.
说明:本例题和练习均让学生独立阅读思考完成,并指出对数式与指数式的互化中应注意哪些问题.
对数的性质
(学生活动)
阅读教材P73例2,指出其中求的依据;
独立思考完成教材P74练习3、4,指出其中蕴含的结论
对数的性质
(1)负数和零没有对数;
(2)1的对数是零:;
(3)底数的对数是1:;
(4)对数恒等式:;
(5).
归纳小结,强化思想
引入对数的必要性;
指数与对数的关系;
对数的基本性质.
作业布置
教材P86习题2.2(A组) 第1、2题,(B组) 第1题.课题:§2.2.1对数的运算性质
教学目的:(1)理解对数的运算性质;
(2)知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数;
(3)通过阅读材料,了解对数的发现历史以及对简化运算的作用.
教学重点:对数的运算性质,用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数
教学难点:对数的运算性质和换底公式的熟练运用.
教学过程:
引入课题
对数的定义:;
对数恒等式:;
新课教学
1.对数的运算性质
提出问题:
根据对数的定义及对数与指数的关系解答下列问题:
设,,求;
设,,试利用、表示·.
(学生独立思考完成解答,教师组织学生讨论评析,进行归纳总结概括得出对数的运算性质1,并引导学生仿此推导其余运算性质)
运算性质:
如果,且,,,那么:
·+;
-;
.
(引导学生用自然语言叙述上面的三个运算性质)
学生活动:
阅读教材P75例3、4,;
设计意图:在应用过程中进一步理解和掌握对数的运算性质.
完成教材P79练习1~3
设计意图:在练习中反馈学生对对数运算性质掌握的情况,巩固所学知识.
利用科学计算器求常用对数和自然对数的值
设计意图:学会利用计算器、计算机求常用对数值和自然对数值的方法.
思考:对于本小节开始的问题中,可否利用计算器求解的值?从而引入换底公式.
换底公式
(,且;,且;).
学生活动
根据对数的定义推导对数的换底公式.
设计意图:了解换底公式的推导过程与思想方法,深刻理解指数与对数的关系.
思考完成教材P76问题(即本小节开始提出的问题);
利用换底公式推导下面的结论
(1);
(2).
设计意图:进一步体会并熟练掌握换底公式的应用.
说明:利用换底公式解题时常常换成常用对数,但有时还要根据具体题目确定底数.
课堂练习
教材P79练习4
已知
试求:的值。(对换5与2,再试一试)
设,,试用、表示
归纳小结,强化思想
本节主要学习了对数的运算性质和换底公式的 ( http: / / www.21cnjy.com )推导与应用,在教学中应用多给学生创造尝试、思考、交流、讨论、表达的机会,更应注重渗透转化的思想方法.
作业布置
基础题:教材P86习题2.2(A组) 第3 ~5、11题;
提高题:
设,,试用、表示;
设,,试用、表示;
设、、为正数,且,求证:.
课外思考题:
设正整数、、(≤≤)和实数、、、满足:
,,
求、、的值.课题:§2.1.2指数函数及其性质
教学任务:(1)使学生了解指数函数模型的实际背景,认识数学与现实生活及其他学科的联系;
(2)理解指数函数的的概念和意义,能画出具体指数函数的图象,探索并理解指数函数的单调性和特殊点;
(3)在学习的过程中体会研究具体函数及其性质的过程和方法,如具体到一般的过程、数形结合的方法等.
教学重点:指数函数的的概念和性质.
教学难点:用数形结合的方法从具体到一般地探索、概括指数函数的性质.
教学过程:
引入课题
(备选引例)
(合作讨论)人口问题是全球性问题, ( http: / / www.21cnjy.com )由于全球人口迅猛增加,已引起全世界关注.世界人口2000年大约是60亿,而且以每年1.3%的增长率增长,按照这种增长速度,到2050年世界人口将达到100多亿,大有“人口爆炸”的趋势.为此,全球范围内敲起了人口警钟,并把每年的7月11日定为“世界人口日”,呼吁各国要控制人口增长.为了控制人口过快增长,许多国家都实行了计划生育.
我国人口问题更为突出,在耕地面积只占世界7% ( http: / / www.21cnjy.com )的国土上,却养育着22%的世界人口.因此,中国的人口问题是公认的社会问题.2000年第五次人口普查,中国人口已达到13亿,年增长率约为1%.为了有效地控制人口过快增长,实行计划生育成为我国一项基本国策.
按照上述材料中的1%的增长率,从2000年起,x年后我国的人口将达到2000年的多少倍?
到2050年我国的人口将达到多少?
你认为人口的过快增长会给社会的发展带来什么样的影响?
上一节中GDP问题中时间x与GDP值y的对应关系y=1.073x(x∈N*,x≤20)能否构成函数?
一种放射性物质不断变化成其他物质,每经过一年的残留量是原来的84%,那么以时间x年为自变量,残留量y的函数关系式是什么?
上面的几个函数有什么共同特征?
新课教学
(一)指数函数的概念
一般地,函数叫做指数函数(exponential function),其中x是自变量,函数的定义域为R.
注意: 指数函数的定义是一个形式定义,要引导学生辨析;
注意指数函数的底数的取值范围,引导学生分析底数为什么不能是负数、零和1.
巩固练习:利用指数函数的定义解决(教材P68例2、3)
(二)指数函数的图象和性质
问题:你能类比前面讨论函数性质时的思路,提出研究指数函数性质的内容和方法吗?
研究方法:画出函数的图象,结合图象研究函数的性质.
研究内容:定义域、值域、特殊点、单调性、最大(小)值、奇偶性.
探索研究:
1.在同一坐标系中画出下列函数的图象:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
2.从画出的图象中你能发现函数的图象和函数的图象有什么关系?可否利用的图象画出的图象?
3.从画出的图象(、和)中,你能发现函数的图象与其底数之间有什么样的规律?
4.你能根据指数函数的图象的特征归纳出指数函数的性质吗?
图象特征 函数性质
向x、y轴正负方向无限延伸 函数的定义域为R
图象关于原点和y轴不对称 非奇非偶函数
函数图象都在x轴上方 函数的值域为R+
函数图象都过定点(0,1)
自左向右看,图象逐渐上升 自左向右看,图象逐渐下降 增函数 减函数
在第一象限内的图象纵坐标都大于1 在第一象限内的图象纵坐标都小于1
在第二象限内的图象纵坐标都小于1 在第二象限内的图象纵坐标都大于1
图象上升趋势是越来越陡 图象上升趋势是越来越缓 函数值开始增长较慢,到了某一值后增长速度极快; 函数值开始减小极快,到了某一值后减小速度较慢;
利用函数的单调性,结合图象还可以看出:
(1)在[a,b]上,值域是或;
(2)若,则;取遍所有正数当且仅当;
(3)对于指数函数,总有;
(4)当时,若,则;
(三)典型例题
例1.(教材P66例6).
解:(略)
问题:你能根据本例说出确定一个指数函数需要几个条件吗?
例2.(教材P66例7)
解:(略)
问题:你能根据本例说明怎样利用指数函数的性质判断两个幂的大小?
说明:规范利用指数函数的性质判断两个幂的大小方法、步骤与格式.
巩固练习:(教材P69习题A组第7题)
归纳小结,强化思想
本节主要学习了指数函数的图象,及利用图象研究函数性质的方法.
作业布置
必做题:教材P69习题2.1(A组) 第5、6、8、12题.
选做题:教材P70习题2.1(B组) 第1题.课题:§2.2.2对数函数(二)
教学任务:(1)进一步理解对数函数的图象和性质;
(2)熟练应用对数函数的图象和性质,解决一些综合问题;
(3)通过例题和练习的讲解与演练,培养学生分析问题和解决问题的能力.
教学重点:对数函数的图象和性质.
教学难点:对对数函数的性质的综合运用.
教学过程:
回顾与总结
函数的图象如图所示,回答下列问题.
(1)说明哪个函数对应于哪个图象,并解释为什么?
(2)函数与
且有什么关系?图象之间 又有什么特殊的关系?
(3)以的图象为基础,在同一坐标系中画出的图象.
(4)已知函数的图象,则底数之间的关系:
.
教
完成下表(对数函数且的图象和性质)
图象
定义域
值域
性质
根据对数函数的图象和性质填空.
已知函数,则当时, ;当时, ;当时, ;当时, .
已知函数,则当时, ;当时, ;当时, ;当时, ;当时, .
应用举例
比较大小: ,且;
,.
解:(略)
例2.已知恒为正数,求的取值范围.
解:(略)
[总结点评]:(由学生独立思考,师生共同归纳概括).
.
例3.求函数的定义域及值域.
解:(略)
注意:函数值域的求法.
例4.(1)函数在[2,4]上的最大值比最小值大1,求的值;
(2)求函数的最小值.
解:(略)
注意:利用函数单调性求函数最值的方法,复合函数最值的求法.
例5.(2003年上海高考题)已知函数,求函数的定义域,并讨论它的奇偶性和单调性.
解:(略)
注意:判断函数奇偶性和单调性的方法,规范判断函数奇偶性和单调性的步骤.
例6.求函数的单调区间.
解:(略)
注意:复合函数单调性的求法及规律:“同增异减”.
练习:求函数的单调区间.
作业布置
考试卷一套
eq \o\ac(○,1)
eq \o\ac(○,2)
eq \o\ac(○,3)
1
2
3
4课题:§2.2.2对数函数(三)
教学目标:
知识与技能 理解指数函数与对数函数的依赖关系,了解反函数的概念,加深对函数的模型化思想的理解.
过程与方法 通过作图,体会两种函数的单调性的异同.
情感、态度、价值观 对体会指数函数与对数函数内在的对称统一.
教学重点:
重点 难两种函数的内在联系,反函数的概念.
难点 反函数的概念.
教学程序与环节设计:
教学过程与操作设计:
环节 呈现教学材料 师生互动设计
创设情境 材料一:当生物死亡后,它机体内原有的碳14会按确 ( http: / / www.21cnjy.com )定的规律衰减,大约每经过5730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”.根据些规律,人们获得了生物体碳14含量P与生物死亡年数t之间的关系.回答下列问题:(1)求生物死亡t年后它机体内的碳14的含量P,并用函数的观点来解释P和t之间的关系,指出是我们所学过的何种函数?(2)已知一生物体内碳14的残留量为P,试求该生物死亡的年数t,并用函数的观点来解释P和t之间的关系,指出是我们所学过的何种函数?(3)这两个函数有什么特殊的关系?(4)用映射的观点来解释P和t之间的对应关系是何种对应关系?(5)由此你能获得怎样的启示? 生:独立思考完成,讨论展示并分析自己的结果.师:引导学生分析归纳,总结概括得出结论:(1)P和t之间的对应关系是一一对应;(2)P关于t是指数函数;t关于P是对数函数,它们的底数相同,所描述的都是碳14的衰变过程中,碳14含量P与死亡年数t之间的对应关系;(3)本问题中的同底数的指数函数和对数函数,是描述同一种关系(碳14含量P与死亡年数t之间的对应关系)的不同数学模型.
材料二:由对数函数的定义可知,对数函数是把指数函数中的自变量与因变量对调位置而得出的,在列表画的图象时,也是把指数函数的对应值表里的和的数值对换,而得到对数函数的对应值表,如下:表一 .
环节 呈现教学材料 师生互动设计
…-3-2-10123……1248…表二 .…-3-2-10123……1248…在同一坐标系中,用描点法画出图象. 生:仿照材料一分析:与的关系.师:引导学生分析,讲评得出结论,进而引出反函数的概念.
组织探究 材料一:反函数的概念:当一个函数是一一映射时,可以把这个函数的因变 ( http: / / www.21cnjy.com )量作为一个新的函数的自变量,而把这个函数的自变量作为新的函数的因变量,我们称这两个函数互为反函数.由反函数的概念可知,同底数的指数函数和对数函数互为反函数.材料二:以与为例研究互为反函数的两个函数的图象和性质有什么特殊的联系? 师:说明:(1)互为反函数的两个函数是定义域、值域相互交换,对应法则互逆的两个函数;(2)由反函数的概念可知“单调函数一定有反函数”;(3)互为反函数的两个函数是描述同一变化过程中两个变量关系的不同数学模型.师:引导学生探索研究材料二.生:分组讨论材料二,选出代表阐述各自的结论,师生共同评析归纳.
尝试练习 求下列函数的反函数:(1); (2) 生:独立完成.
巩固反思 从宏观性、关联性角度试着给指数函数、对数函数的定义、图象、性质作一小结.
作业反馈 求下列函数的反函数:12343579
环节 呈现教学材料 师生互动设计
1234http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )35792.(1)试着举几个满足“对定义域内 ( http: / / www.21cnjy.com )任意实数a、b,都有f (a·b) = f ( a ) + f ( b ) .”的函数实例,你能说出这些函数具有哪些共同性质吗?(2)试着举几个满足“对定义域内任意实数a、b,都有f (a + b) = f ( a )·f ( b ) .”的函数实例,你能说出这些函数具有哪些共同性质吗? 答案:1.互换、的数值.2.略.
课外活动 我们知道,指数函数,且与对数函数,且互为反函数,那么,它们的图象有什么关系呢?运用所学的数学知识,探索下面几个问题,亲自发现其中的奥秘吧!问题1 在同一平面直角坐标系中,画出指数函数及其反函数的图象,你能发现这两个函数的图象有什么特殊的对称性吗?问题2 取图象上的几个点,说出它们关于直线的对称点的坐标,并判断它们是否在的图象上,为什么?问题3 如果P0(x0,y0)在函数的图象上,那么P0关于直线的对称点在函数的图象上吗,为什么?问题4 由上述探究过程可以得到什么结论?问题5 上述结论对于指数函数,且及其反函数,且也成立吗?为什么? 结论: 互为反函数的两个函数的图象关于直线对称.
创设情境
组织探究
尝试练习
巩固反思
作业回馈
课外活动
由函数的观点分析例题,引出反函数的概念.
两种函数的内在联系,图象关系.
简单的反函数问题,单调性问题.
从宏观性、关联性角度试着给指数函数、对数函数的定义、图象、性质作一小结.
简单的反函数问题,单调性问题.
互为反函数的函数图象的关系.课题:§2.1.1指数
教学目的:(1)掌握根式的概念;
(2)规定分数指数幂的意义;
(3)学会根式与分数指数幂之间的相互转化;
(4)理解有理指数幂的含义及其运算性质;
(5)了解无理数指数幂的意义
教学重点:分数指数幂的意义,根式与分数指数幂之间的相互转化,有理指数幂的运算性质
教学难点:根式的概念,根式与分数指数幂之间的相互转化,了解无理数指数幂.
教学过程:
引入课题
以折纸问题引入,激发学生的求知欲望和学习指数概念的积极性
由实例引入,了解指数指数概念提出的背景,体会引入指数的必要性;
复习初中整数指数幂的运算性质;
初中根式的概念;
如果一个数的平方等于a,那么这个数叫做a的平方根,如果一个数的立方等于a,那么这个数叫做a的立方根;
新课教学
(一)指数与指数幂的运算
1.根式的概念
一般地,如果,那么叫做的次方根(n th root),其中>1,且∈*.
当是奇数时,正数的次方根是一个正数,负数的次方根是一个负数.此时,的次方根用符号表示.
式子叫做根式(radical),这里叫做根指数(radical exponent),叫做被开方数(radicand).
当是偶数时,正数的次方根有两个,这两个数互为相反数.此时,正数的正的次方根用符号表示,负的次方根用符号-表示.正的次方根与负的次方根可以合并成±(>0).
由此可得:负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0,记作.
思考:(课本P58探究问题)=一定成立吗?.(学生活动)
结论:当是奇数时,
当是偶数时,
例1.(教材P58例1).
解:(略)
巩固练习:(教材P58例1)
2.分数指数幂
正数的分数指数幂的意义
规定:
0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义
指出:规定了分数指数幂的意义后,指数的概念就从整数指数推广到了有理数指数,那么整数指数幂的运算性质也同样可以推广到有理数指数幂.
3.有理指数幂的运算性质
(1)· ;
(2) ;
(3) .
引导学生解决本课开头实例问题
例2.(教材P60例2、例3、例4、例5)
说明:让学生熟练掌握根式与分数指数幂的互化和有理指数幂的运算性质运用.
巩固练习:(教材P63练习1-3)
无理指数幂
结合教材P62实例利用逼近的思想理解无理指数幂的意义.
指出:一般地,无理数指数幂是一个确定的实数.有理数指数幂的运算性质同样适用于无理数指数幂.
思考:(教材P63练习4)
巩固练习思考::(教材P62思考题)
例3.(新题讲解)从盛满1升纯酒精的容器中倒出升,然后用水填满,再倒出升,又用水填满,这样进行5次,则容器中剩下的纯酒精的升数为多少?
解:(略)
点评:本题还可以进一步推广,说明可以用指数的运算来解决生活中的实际问题.
归纳小结,强化思想
本节主要学习了根式与分数指数幂以及指数幂 ( http: / / www.21cnjy.com )的运算,分数指数幂是根式的另一种表示形式,根式与分数指数幂可以进行互化.在进行指数幂的运算时,一般地,化指数为正指数,化根式为分数指数幂,化小数为分数进行运算,便于进行乘除、乘方、开方运算,以达到化繁为简的目的,对含有指数式或根式的乘除运算,还要善于利用幂的运算法则.
作业布置
必做题:教材P69习题2.1(A组) 第1-4题.
选做题:教材P70习题2.1(B组) 第2题.课题:§2.2.2对数函数(一)
教学任务:(1)通过具体实例,直观了解对数函数模型所刻画的数量关系,初步理解对数函数的概念,体会对数函数是一类重要的函数模型;
(2)能借助计算器或计算机画出具体对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性与特殊点;
(3)通过比较、对照的方法,引导学生结合图象类比指数函数,探索研究对数函数的性质,培养学生数形结合的思想方法,学会研究函数性质的方法.
教学重点:掌握对数函数的图象和性质.
教学难点:对数函数的定义,对数函数的图象和性质及应用.
教学过程:
引入课题
1.(知识方法准备)
学习指数函数时,对其性质研究了哪些内容,采取怎样的方法?
设计意图:结合指数函数,让学生熟知对于函数性质的研究内容,熟练研究函数性质的方法——借助图象研究性质.
对数的定义及其对底数的限制.
设计意图:为讲解对数函数时对底数的限制做准备.
2.(引例)
教材P81引例
处理建议:在教学时,可以让学生利用计算器填写下表:
碳14的含量P 0.5 0.3 0.1 0.01 0.001
生物死亡年数t
然后引导学生观察上表,体会“对每一个碳14的含量P的取值,通过对应关系,生物死亡年数t都有唯一的值与之对应,从而t是P的函数” .(进而引入对数函数的概念)
新课教学
(一)对数函数的概念
1.定义:函数,且叫做对数函数(logarithmic function)
其中是自变量,函数的定义域是(0,+∞).
注意: 对数函数的定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别.如:, 都不是对数函数,而只能称其为对数型函数.
对数函数对底数的限制:,且.
巩固练习:(教材P68例2、3)
(二)对数函数的图象和性质
问题:你能类比前面讨论指数函数性质的思路,提出研究对数函数性质的内容和方法吗?
研究方法:画出函数的图象,结合图象研究函数的性质.
研究内容:定义域、值域、特殊点、单调性、最大(小)值、奇偶性.
探索研究:
在同一坐标系中画出下列对数函数的图象;(可用描点法,也可借助科学计算器或计算机)
(1)
(2)
(3)
(4)
类比指数函数图象和性质的研究,研究对数函数的性质并填写如下表格:
图象特征 函数性质
函数图象都在y轴右侧 函数的定义域为(0,+∞)
图象关于原点和y轴不对称 非奇非偶函数
向y轴正负方向无限延伸 函数的值域为R
函数图象都过定点(1,1)
自左向右看,图象逐渐上升 自左向右看,图象逐渐下降 增函数 减函数
第一象限的图象纵坐标都大于0 第一象限的图象纵坐标都大于0
第二象限的图象纵坐标都小于0 第二象限的图象纵坐标都小于0
思考底数是如何影响函数的.(学生独立思考,师生共同总结)
规律:在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大.
(三)典型例题
例1.(教材P83例7).
解:(略)
说明:本例主要考察学生对对数函数定义中底数和定义域的限制,加深对对数函数的理解.
巩固练习:(教材P85练习2).
例2.(教材P83例8)
解:(略)
说明:本例主要考察学生利用对数函数的单调性“比较两个数的大小”的方法,熟悉对数函数的性质,渗透应用函数的观点解决问题的思想方法.
注意:本例应着重强调利用对数函数的单调性比较两个对数值的大小的方法,规范解题格式.
巩固练习:(教材P85练习3).
例2.(教材P83例9)
解:(略)
说明:本例主要考察学生对实际问题题意的理解,把具体的实际问题化归为数学问题.
注意:本例在教学中,还应特别启发学生用所获得的结果去解释实际现象.
巩固练习:(教材P86习题2.2 A组第6题).
归纳小结,强化思想
本小节的目的要求是掌握对数函数的概念、图象和性质.在理解对数函数的定义的基础上,掌握对数函数的图象和性质是本小节的重点.
作业布置
必做题:教材P86习题2.2(A组) 第7、8、9、12题.
选做题:教材P86习题2.2(B组) 第5题.【高优指导】2017版高三英语一轮复习 Unit 1-3(课件+试题)(打包6