高中苏教版 (2019)4.2 对数课文内容ppt课件
展开4 . 2 对 数
已知1个细胞经过 x 次分裂后,相应的细胞个数为y=2x. 由此,若知道了分裂的次数 x,就能求出分裂后相应的细胞数 y . 反过来,
● 若知道了分裂后相应的细胞数 y,怎样求出分裂的次数 x 呢?
上述问题也就是在 y=2x中,已知 y,求 x 此时问题就转化为已知底数和幂的值求指数的问题.
(1) 定义: 一般地,如果 ab=N (a>0,a≠1),那么就称 b 是以 a 为底 N 的对数,记作__________,其中,a叫作对数的底数,N叫作真数.
(2) 特殊对数: 常用对数:以10为底,记作________; 自然对数:以e为底,记作_________. (3) 指数与对数的关系: 当 a>0,a≠1 时,ab=N ⇔__________.
对数式 lgaN 是不是 lga 与 N 的乘积?
提示:不是, lgaN 是一个整体,其运算结果是一个实数.
由对数的定义可知,ab=N与 b= lgaN 两个等式所表示的是a,b,N 这3个量之间的同一个关系.例如:
根据对数的定义,要解决本节开头提出的问题,就只要计算 lg2y 的值.
(1)负数和0没有对数;(2) lga1=______;(3) lga a=______.
你能否推导出对数的性质(2)(3)?
提示:因为a0=1,所以 lga1=0; 因为a1=a,所以 lgaa=1.
algaN=_______.
对数恒等式中指数的底数与对数的底数有什么关系?
提示:指数的底数与对数的底数相等.
将下列指数式改写成对数式:
解:lg216 = 4.
解:lg220 = 5.
解:lg3 0.45=b.
将下列对数式改写成指数式:
(1) lg5125=3;
(3) lg10 a =-1.699.
解:53 = 125.
解:10-1.699 = a .
解:由 26=64 ,得 lg264 = 6.
(2) lg9 27.
通常将以10为底的对数称为常用对数 ,如lg102,lg1012 等.为了方便起见,对数 lg10N 简记为lg N,如 lg 2,lg 12 等.
在科学技术中,常常使用以 e为底的对数,这种对数称为自然对数. e=2.718 28···是一个无理数. 正数N的自然对数 lgeN 一般简记为 ln N,如lge2,lge15 分别记为 ln 2,ln 15 等.
1. 辨析记忆(对的打“✔”,错的打“✘”) (1) 因为(-4)2=16,所以lg(-4)16=2.( ) (2) 因为3x=81,所以 lg813=x.( ) (3) lg23=lg32. ( )
对数的底数不能为负值.
应为 lg381=x.
lg23 = lg32
2. 把对数式 x=lg232 改写为指数式________.
解析:对数式 x=lg232改写为指数式为2x=32.
3. 若ln e-2=-x,则 x=________.
解析:因为 ln e-2=-x,所以 e-x=e-2, 所以 x=2.
解析:原式=4 + 1=5.
解析:因为 lgx8=3,所以 x3=8,解得x=2.
4. ln(lg10) =________.
解析:ln(lg 10)=ln 1=0.
5. 若对数 ln(x2-5x+6)存在,则x的取值范围为_____________________.
(- ∞,2)∪(3, +∞)
解析:因为对数 ln(x2-5x+6)存在, 所以 x2-5x+6>0,所以解得x>3或x<2, 即x的取值范围为:(-∞,2)∪(3,+∞).
练 习
1. 根据对数的定义,写出下列各对数的值 (a>0,a≠1):
3. 将下列指数式改写成对数式:
4. 将下列对数式改写成指数式:
5. 求下列各式的值:
6. 利用计算器计算下列对数的值(结果保留4 位小数):
(1) lg 2; (2) lg 5; (3) lg 1.078; (4) lg 0.84.
7. 已知 a>0,a≠1,N>0,b∈R.
4.2.2对数的运算性质
我们知道,指数幂运算有下列性质:
根据对数的定义,有 lgaN=b ⇔ ab = N (a>0,a≠1,N>0).
那么,对数运算也有相应的性质吗?
设 M=as,N=at,于是 MN=as+t.由对数的定义得 lgaM=s,lgaN=t, lga(MN) = s+t.因此,lga(MN) =lgaM +lgaN.
一般地,我们可以得到如下的对数运算性质:
思 考
你能证明性质②和性质③吗?
(2) 本质: 正用是将积、商、幂的对数进行拆分计算;逆用是将同底数对数的和、差分别合并成积、商计算,数与对数的乘积转化成幂的对数计算.(3) 应用: 广泛用于对数式的化简求值中,解决对数式的计算问题.
你能用文字语言叙述对数的运算性质吗?
提示:积的对数等于积的各个因式的对数的和; 商的对数等于分子的对数减去分母的对数; 幂的对数等于幂指数乘以底数的对数.
(1) lg2(23×45);
解:=lg223+lg245 =3+5lg24 =3+5×2 =13.
(2) lg5125.
解:=lg5125 =1g553 =3lg55 =3.
已知lg2≈0.3010,lg3≈0.4771,求下列各式的值 (结果保留4位小数):
解:=lg(22×3) =lg22+lg3 =2lg2+lg3 ≈2×0.3010+0.4771=1.079 1.
解:=lg(22×3) =lg33-lg24 =3lg3-4lg2 ≈3×0.4771-4×0.3010=0.2273.
用计算器检验运算的结果.
1. 用 lgx,lgy,lgz 示下列各式:
(1) lg(xy2z3);
2. 求下列各式的值:
(1) lg3(9×27);
= lg39+lg327=2+3=5
(3) lg 25+lg 4;
=lg (25×4)=lg100=2
=-lg333+lg332=-3+2=-1
3. 已知 lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1,求下列各式的值 (结果保留4位小数):
=lg(2×3) =lg2+2lg3 ≈0.3010+2×0.4771=1.2552
=lg(23×32) =3lg2+2lg3 ≈3×0.3010+2×0.4771=1.8572
= lg(3×2-2)=lg3-2lg2 ≈ 0.4771-2×0.3010=-0.1249
=lg(10×3÷2) =1+lg3-lg2≈1+0.4771-0.3010=1.1761
4.设 lg 2 = a,lg 3 = b,试用 a,b 表示下列各对数:
(1) lg 108;
= lg (22×33) =lg22+lg33=2lg2+3lg3=2a+3b
5. 不用计算器,求下列各式的值:
(2) lg3 45 - lg3 5.
试用常用对数表示 lg35.
lgaN=________ (a>0,且a≠1;N>0;c>0,c≠1).
这个公式称为对数的换底公式.
(2)本质: 将对数的底数换成任意大于零,且不等于1的实数.(3)应用: 将底数换成10或e,即将任意对数运算统一为常用对数或自然对数进行计算.
(1) 对数的换底公式用常用对数、自然对数表示是什么形式?
求lg89×lg332 的值.
如图,2000 年我国国内生产总值(GDP)为89 442 亿元如果我国 GDP 年均增长 78%,那么按照这个增长速度,在 2000 年的基础上,经过多少年以后,我国 GDP 就能实现比2000年翻两番的目标?
要测定古物的年代,可以用放射性碳法:在动植物的体内都含有微量的放射性14C动植物死亡后,停止了新陈代谢,14C 不再产生,且原有的14C会自动衰变. 经过 5 730 年(14C的半衰期),它的残余量只有原始量的一半.经过科学测定,若14C 的原始含量为 1,则经过x年后的残留量为 y=0.999 879x.
用放射性碳法,测得我国辽东半岛普兰店附近的泥炭中发掘出的古莲子中14C 的残余量占原来的 87.9%,试推算古莲子的生活年代.
解 由题设可知,原始量为 1的14C 经过x年后的残余量是 y=0.999 879x.
1. 利用对数的换底公式,计算下列各式的值:
(1) lg25 × lg54;
(2) lg23×lg34×lg45×lg56×lg67×lg78.
4. 利用计算器,计算下列各式的值(结果保留4位小数):
(1) lg25 + lg 5;
(2) lg53.14 - lg73;
(4) lg2×lg310.
5. 截至 1999 年底,我国人口约 13 亿如果此后的人口年 平均增长率为 1%,那么约经过多少年后,我国人口 数将达到 18 亿?
lg(xy) =lg x+lg y.
2. 若lg a-2lg 2=1,则 a=( ) A.4B.10 C.20 D.40
2.已知正实数 a,b,c 满足lg2a=lg3b=lg6c,则( ) A. a=bcB.b2=ac C.c=ab D.c2=ab
解析:设lg2a=lg3b=lg6c=k, 则a=2k,b=3k,c=6k, 所以 c=ab.
4. lg23·lg35·lg516=________.
1. 将下列指数式改写成对数式:
2. 将下列对数式改写成指数式:
(1) lg28=3;
(4) lg25=2.321 9;
(5) lg 6=0.778 2;
(6) ln 10=2.302 6.
3. 求下列各式的值:
(1) lg3 81;
(3) lg3.4 3.4;
=lg334=4lg33=4
=lg44-3=-3lg44=-3
(4) lg0.45 1;
(5) lg 125+lg 8;
(6) lg2 56-lg27.
=lg1000=lg103=3lg10=3
=lg28=lg223=3lg22=3
4. 利用计算器,求下列各式的值(结果保留 4 位小数):
=lg9=2lg3≈0.9542
=4lg6×lg3≈1.4851
5. 已知 lg 2≈0.3010,lg 3≈0.477 1,求下列各式的值 (结果保留 4 位小数):
(1) lg 54; (2) lg 1.5;
原式= lg (2×27) = lg 2+3lg 3 ≈ 0.301 0+3×0.477 1=1732 3;
原式= lg4-lg9 =2lg2-2lg3 ≈2×0.3010 -2×0.4771=-0.3522;
原式= lg 5+lg 9 =1-lg 2+21g 3 ≈1- 0.3010 + 2×0.477 1=1.653 2.
6. 不用计算器,求下列各式的值:
=21g22+lg5-lg23=4lg2+lg5-3lg2=lg2+lg5 =lg(2×5) =1
(3) (lg 5)2+lg 2 +lg 50 .
7. 已知lg2=a,lg3=b,试用 a,b 表示下列各对数:
(1) lg 36; (2) lg 15;
= lg62 = 2lg6 = 2(lg2+lg3)=2(a+b)
8. 如果我国国内生产总值 (GDP) 2020 年比 2010 年翻一 番那么平均每年的增长率是多少? (精确到 0.1%)
解 设平均每年的增长率为x, 若2000年的GDP为a,则若2010年的GDP为2a, 根据题意得 a(1+x)10=2a, ∴(1+x)10 = 2, 两边取常用对数得10lg(1+x) = lg2,
10. 设 a,b 均为不等于1的正数,利用对数的换底公式, 证明:
11. (1)设lg6=a,lg12=b,试用 a,b 表示 lg24 和1g120;
(2) 设lg6=a,lg15=b,试用a,b 表示lg24和lg120.
12. (阅读题) 对数可以将乘除运算转化为加减运算,通过 对数转换,可以简化运算过程. 例如,1,10,100, 1 000,10 000,···成 10 倍增长,取常用对数后就变 为0,1,2,3,4,···.
一次速算表演中,主持人出题:一个 35 位整数的 31 次方根仍是一个整数,下面我报出这个 35 位数,请说出它的 31 次方根,这个 35位数是······ 未等主持人报出第一位数字,速算专家已经写出了这个数的 31次方根:13.
还不知道什么数,他居然能求出方根,并且是 31 次方根,又用的是心算,而且闪电般地快! 你很惊奇吧? 其实很简单,因为只有一个整数,它的 31 次方是一个 35 位整数你知道为什么吗?在事先不知道题目的情况下,速算专家是怎么如此快速地推算出这个结论的呢? 现在只告诉你,速算专家的秘诀是:他心中记住了下面的表(表中常用对数为近似值).
如果你不能心算,也可以借助笔把专家的思路弄清了,再自己试一试.比如下面的题目:一个 20 位整数的 64 次方根仍是一个整数,这个 64 次方根是多少?
对数是由苏格兰数学家纳皮尔 ( J . Napier,1550-1617)发明的纳皮尔为了简化天文学问题的球面三角计算,在没有指数概念的情况下发明了对数,并于1614 年在《奇妙对数定律说明书》中,介绍了他的方法和研究成果. 18世纪的欧拉(L,Euler,1707-1783)深刻地揭示了指数与对数的密切联系,他曾说“对数源出于指数”.
在纳皮尔的著作发表 40 年后,对数传入我国,lgarithm 一词被译成“比例数”后又逐步演变成“对数”,意指“对(照)表中的数”. 清代数学家戴煦(1805-1860)等,经过独立的刻苦研究,也取得了很多成就。
纳 皮尔 (J.Napier. 1550--1617),苏格兰数学家,对数发明人.
现在通用的“常用对数”.是与纳皮尔同时期的英国教学家布里格斯( H.Briggs,1561-1631)引入的,并于1617 年出版了常用对数表.1622年,英国数学家斯皮德尔(J,Speidell) 给出了以e为底的自然对数表. 恩格斯在他的著作《自然辩证法》中,曾经把笛卡儿的坐标系、纳皮尔的对数、牛顿和莱布尼茨的微积分共同称为 17 世纪的三大数学发明.
法国著名的数学家、天文学家拉普拉斯( ,1749-1827)曾说: 对数可以缩短计算时间,“在实效上等于把天文学家的寿命延长了许多倍”.
由此可见,对数的发明对于人们研究科学和了解自然起了重大作用.
写 作
收集有关对数概念的形成和发展的历史资料,撰写小论文,论述对数发明的过程以及对数对简化运算的作用.
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高中数学苏教版 (2019)必修 第一册4.2 对数评课ppt课件: 这是一份高中数学苏教版 (2019)必修 第一册4.2 对数评课ppt课件,共11页。PPT课件主要包含了ABD,ACD等内容,欢迎下载使用。
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