4.3.1 对数的概念(课件)-高中数学人教A版(2019)必修第一册

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4.3.1 对数的概念(课件)-高中数学人教A版(2019)必修第一册

资源简介

(共70张PPT)
§4.3.1
第四章  §4.3 对数
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对数的概念
1.了解对数、常用对数、自然对数的概念.
2.会进行对数式与指数式的互化.(重点)
3.会求简单的对数值.
学习目标
大家阅读课本128页的“阅读与思考”,可以发现,对数的出现是基于当时天文、航海、工程、贸易以及军事快速发展的需要而出现的.经过不断发展,人们发现,对数与指数存在互逆的关系,然而更有意思的是“对数源出于指数”,而对数的发明却先于指数,对数是用来解决指数所不能解决的问题,让我们一起来发现对数与指数的关系吧!
导 语
一、对数的概念
二、对数与指数的互相转化
课时对点练
三、利用对数的定义计算
随堂演练
内容索引
四、对数的相关性质
对数的概念

提示 用指数方程不能解决上述方程,为了解决这个问题,早在18世纪的欧拉为我们提供了解决问题的方案,那就是发现了指数与对数的互逆关系,用对数来表示指数方程的解.
我们知道若2x=4,则x=2;若3x=81,则x=4;若=128,则
x=-7等等这些方程,我们可以轻松求出x的值,但对于2x=3,1.11x=2,10x=5等这样的指数方程,你能求出方程的解吗?
问题1
对数的定义:一般地,如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作 ,其中a叫做对数的 ,N叫做 .
x=logaN
底数
真数
(1)对数是由指数转化而来,则底数a、指数或对数x、幂或真数N的范围不变,只是位置和名称发生了变化.
(2)logaN的读法:以a为底N的对数.
注 意 点
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 若对数式log(t-2)3有意义,则实数t的取值范围是
A.[2,+∞) B.(2,3)∪(3,+∞)
C.(-∞,2) D.(2,+∞)
例 1
要使对数式log(t-2)3有意义,

解得t>2,且t≠3.
所以实数t的取值范围是(2,3)∪(3,+∞).
解析

 将例1的对数式改为“log(t-2)(t-3)”,求实数t的取值范围.
延伸探究 1
由题意可得
解得t>3.所以实数t的取值范围是(3,+∞).

关于对数式的范围
利用式子logab 求字母的范围.





对数与指数的互相转化
提示 x=log23;x=log1.112;x=log105.
现在你能解指数方程2x=3,1.11x=2,10x=5了吗?
问题2
两类特殊对数
(1)以10为底的对数叫做常用对数,并把log10N记为 .
(2)以无理数e=2.718 28…为底的对数称为自然对数,并把logeN记为 .
lg N
ln N
 (课本例1)把下列指数式化为对数式,对数式化为指数式:
(1)54=625;
例 2
log5625=4;

(2)2-6=;
log2=-6;

(3)
lo

16=-4;
=16;

(5)lg 0.01=-2;
10-2=0.01;

(6)ln 10=n.
en=10.

 将下列指数式与对数式互化:
(1)log216=4;
例 2
24=16.

(2)lo=2;
.

(3)ln 10=n;
en=10.

(4)43=64;
log464=3.

(5)3-2=;
log3=-2.

(6)10-3=0.001.
lg 0.001=-3.

指数式与对数式互化的思路
(1)指数式化为对数式:将指数式的幂作为真数,指数作为对数,底数不变,写出对数式.
(2)对数式化为指数式:将对数式的真数作为幂,对数作为指数,底数不变,写出指数式.




 下列指数式与对数式互化不正确的一组是
A.100=1与lg 1=0 B.2与log27=-
C.log39==3 D.log55=1与51=5
跟踪训练 1
因为=3化为对数式应为log93=故C不正确.
解析

利用对数的定义计算

(课本例2)求下列各式中x的值:
(1)log64x=-;
例 3
因为log64x=-,所以
x=6

(2)logx8=6;
因为logx8=6,所以x6=8.又x>0,所以
x=

(3)lg 100=x;
因为lg 100=x,所以10x=100,10x=102,
于是x=2.

(4)-ln e2=x.
因为-ln e2=x,所以ln e2=-x,e2=e-x,
于是x=-2.

求下列各式中x的值:
(1)-lg x=2;
例 3
由-lg x=2得lg x=-2,
∴x=10-2=.

(2)logx=-3;
由logx=-3得x-3==4-3,∴x=4.

(3)x=lo27;
由x=lo27得=27,即3-x=33,
∴-x=3,即x=-3.

(4)ln=x.
由ln=x得ex=即ex=e-2,∴x=-2.

求对数式logaN(a>0,且a≠1,N>0)的值的步骤
(1)设logaN=m.
(2)将logaN=m写成指数式am=N.
(3)将N写成以a为底的指数幂N=ab,则m=b,即logaN=b.




求下列各式中x的值.
(1)log3x=-3;
跟踪训练 2
由题意得x=3-3=.

(2)logx49=4;
由x4=49,x>0且x≠1,得x=.

(3)lg 0.000 01=x;
由10x=0.000 01=10-5,得x=-5.

(4)ln =-x.
由e-x=得x=-.

对数的相关性质

对数的性质
(1)loga1= (a>0,且a≠1).
(2)logaa= (a>0,且a≠1).
(3)负数和0没有对数.
(4)对数恒等式:= ;logaax= (a>0,且a≠1,N>0).
0
1
N
x
(1)求下列各式的值.
①log981=  .
例 4
方法一 设log981=x,
所以9x=81=92,
故x=2,即log981=2.
方法二 log981=log992=2.
解析
2
②log0.41=  .
方法一 设log0.41=x,所以0.4x=1=0.40,
故x=0,即log0.41=0.
方法二 log0.41=0.
解析
0
③ln e2=  .
方法一 设ln e2=x,所以ex=e2,故x=2,即ln e2=2.
方法二 ln e2=2.
解析
2
(2)求下列各式中x的值.
①log2(log2x)=0;
∵log2(log2x)=0,
∴log2x=20=1,∴x=21=2.

②log3(lg x)=1.
∵log3(lg x)=1,∴lg x=31=3,
∴x=103=1 000.

若把例4(2)中①改为“log8[log7(log2x)]=0”,求x的值.
延伸探究 2
由题可知log7(log2x)=1,
∴log2x=7,∴x=27=128.

利用对数的性质求值的方法
(1)求解此类问题时,应根据对数的两个结论loga1=0和logaa=1(a>0且a≠1),进行变形求解,若已知对数值求真数,则可将其化为指数式运算.
(2)已知多重对数式的值,求变量值,应从外到内求,逐步脱去“log”后再求解.




1.知识清单:
(1)对数的概念.
(2)对数式与指数式的互化.
(3)对数的性质.
2.方法归纳:转化法.
3.常见误区:易忽视对数式中底数与真数的范围.
随堂演练

1
2
3
4
1.(多选)下列选项中,可以作为真数求对数的是
A.1 B.0 C.π D.-x2


1
2
3
4
2.2-3=化为对数式为
A.lo2=-3 B.lo-3)=2
C.log2=-3 D.log2(-3)=

根据对数的定义知选C.
解析
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3.已知lob=c,则有
A.a2b=c B.a2c=b
C.bc=2a D.c2a=b

由题意得(a2)c=b,即a2c=b.
解析
1
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4
4.计算:3log22+2log31-3log77+3ln 1=  .
原式=3×1+2×0-3×1+3×0=0.
解析
0
课时对点练

题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B B B BD B AB B
题号 9 11 12 13 15 答案 AB A B
对一对
答案
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10.
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(1)log3243=5.
(2)log2=-5.
(3=81.
(4)27=128.
14.
答案
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∵lox=m,
∴=x,x2=.
∵loy=m+2,∴=y,y=.
∴=16.
16.
答案
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由log2[lolog2x)]=0,
得lolog2x)=1,log2x=即x=.
同理y=z=.
∵y=x=∴y>x.
又x==3z==2
∴x>z,∴y>x>z.
基础巩固
1.设log45=2m,则4m等于
A.± B. C. D.25

由log45=2m,可得42m=5,
所以4m=.
解析
答案
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2.使对数loga(-2a+1)有意义的a的取值范围为
A.a>且a≠1 B.0C.a>0,且a≠1 D.a<

答案
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由题意知解得0解析
3.已知lo81=x,则x等于
A.-8 B.8 C.4 D.-4

由题意得x=81,即=34,则x=8.
解析
答案
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4.(多选)下列指数式与对数式互化正确的是
A.54=625与log4625=5 B.10-2=0.01与lg 0.01=-2
C.=16与log-416= D.=m与ln m=

54=625可化为log5625=4,故A不正确;
10-2=0.01可化为lg 0.01=-2,故B正确;
=16可化为lo16=-4,故C不正确;
=m可化为ln m=故D正确.
解析
答案
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5.化简-2-lg 0.01+ln e3等于
A.14 B.0 C.1 D.6

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原式=4-(33-lg 10-2+3=4-32-(-2)+3=0.
解析
6.(多选)下列等式正确的有
A.lg(lg 10)=0 B.lg(ln e)=0
C.若lg x=10,则x=10 D.若ln x=e,则x=e2

答案
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A项,lg(lg 10)=lg 1=0,故A正确;
B项,lg(ln e)=lg 1=0,故B正确;
C项,若lg x=10,则x=1010,故C错误;
D项,若ln x=e,则x=ee,故D错误.
解析
7.已知a>0且a≠1,则下列说法正确的是
A.若M=N,则logaM=logaN
B.若logaM=logaN,则M=N
C.若logaM2=logaN2,则M=N
D.若M=N,则logaM2=logaN2
A中,当M,N小于或等于0时,logaM=logaN不成立;
B正确;
C中,M与N也可能互为相反数;
D中,当M=N=0时无意义.
解析
答案
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8.若a=log23,则2a+2-a=  .
∵a=log23,∴2a==3,
∴2a+2-a=2a+=3+.
解析
答案
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9.方程的解是  .
∵=3-3,∴log2x=-3,
故x=2-3=.
解析
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10.将下列指数式、对数式互化:
(1)35=243;
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综合运用
log3243=5.

(2)2-5=;
log2=-5.

(3)lo81=-4;
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=81.

(4)log2128=7.
27=128.

11.(多选)下列命题正确的是
A.若lox=3,则x=2 B.若logx=-则x=64
C.若则x=4 D.若lob2=1,则a=b

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由lox=3,得x=3=2则A正确;
由logx=-得=2-4,又=x,所以x=(2-4=26=64,则B正确;
由3-2=得log3=-2,所以x-2=即x=2或x=-2,则C不正确;
D中,a,b可能互为相反数.
解析
12.已知正实数a,b满足ba=4,且a+log2b=3,则a+2b的值可以为
A.6或9 B.7或8 C.6 D.8

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因为a+log2b=3,所以log2b=3-a,
所以b=23-a,
所以ba=(23-a)a==4=22,
所以-a2+3a=2,即a2-3a+2=0,解得a=1或a=2,
当a=1时,b=4,则a+2b=9;当a=2时,b=2,则a+2b=6.
解析
13.若a=lg 2,b=lg 3,则10的值为  .
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∵a=lg 2,∴10a=2.∵b=lg 3,
∴10b=3.∴10.
解析
14.若lox=m,loy=m+2,求的值.
答案
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∵lox=m,
∴=x,x2=.
∵loy=m+2,∴=y,y=.
∴=16.

15.若a>0则loa等于
A.2 B.3 C.4 D.5
拓广探究

答案
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因为a>0,
所以a=
设loa=x,所以=a,所以x=3.
解析
16.若log2[lolog2x)]=log3[lolog3y)]=log5[lolog5z)]=0,试确定x,y,z的
大小关系.
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由log2[lolog2x)]=0,
得lolog2x)=1,log2x=即x=.
同理y=z=.
∵y=x=∴y>x.
又x==3z==2
∴x>z,∴y>x>z.

第四章  §4.3 对数
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