指数函数对数函数教案(精选8篇)
篇1:指数函数对数函数教案
幂函数、指数函数和对数函数·对数及其运算法则·教案 ? 教学目标
1.理解并记忆对数的定义,对数与指数的互化,对数恒等式及对数的性质. 2.理解并掌握对数运算法则的内容及推导过程. 3.熟练运用对数的性质和对数运算法则解题. 教学重点与难点
重点是对数定义、对数的性质和运算法则.难点是对数定义中涉及较多的难以记忆的名称,以及运算法则的推导. 教学过程设计 师:(板书)已知国民生产总值每年平均增长率为7.2%,求20年后国民生产总值是原来的多少倍?
生:设原来国民生产总值为1,则20年后国民生产总值y=(1+7.2%)20=1.07220,所以20年后国民生产总值是原来的1.07220倍.
师:这是个实际应用问题,我们把它转化为数学中知道底数和指数,求幂值的问题.也就是上面学习的指数问题. 师:(板书)已知国民生产总值每年平均增长率为7.2%,问经过多年年后国民生产总值是原来的4倍? 师:(分析)仿照上例,设原来国民生产总值为1,需经x年后国民生产总值是原来的4倍.列方程
1.072x=4.
我们把这个应用问题转化为知道底数和幂值,求指数的问题,这是上述问题的逆问题,即本节的对数问题. 师:(板书)一般地,如果a(a>0,a≠1)的b次幂等于N,就是ab=N,那么数b就叫做以a为底N的对数,记作 logaN=b,其中a叫做底数,N叫做真数,式子logaN叫做对数式. 师:请同学谈谈对对数这个定义的认识.
生:对数式logaN实际上就是指数式中的指数b的一种新的记法. 生:对数是一种新的运算.是知道底和幂值求指数的运算.(此刻并不奢望学生能说出什么深刻认识,只是给他们自己一个去思维认识对数这个定义的机会.)
师:他们说得都非常好.实际上ab=N这个式子涉及到了三个量a,b,N,由方程的观点可得“知二求一”.知道a,b可求N,即前面学过的指数运算;知道b(为自然数时),N可求a,即初中学过的开
记作logaN=b.因此,对数是一种新的运算,一种知道底和幂值求指数的运算.而每学一种新的运算,首先要学习它的记法,对数运算的记法为logaN,读作:以a为底N的对数.请同学注意这种运算的写法和读法. 师:实际上指数与对数只是数量间的同一关系的两种不同形式.为了更深入认识并记忆对数这个概念,请同学们填写下列表格.(打出幻灯)? 式子 名称?
a b N?
指数式 对数式 ab=N logaN=b ? ? ?
练习1 ?把下列指数式写成对数形式:
练习2 ?把下列对数形式写成指数形式:
练习3 ?求下列各式的值:
(两名学生板演练习1,2题(过程略),一生板演练习三.)因为22=4,所以以2为底4的对数等于2.
因为53=125,所以以5为底125的对数等于3.(注意纠正学生的错误读法和写法.)
师:由定义,我们还应注意到对数式logaN=b中字母的取值范围是什么? 生:a>0且a≠1;b∈R;N∈R.
师:N∈R?(这是学生最易出错的地方,应一开始让学生牢牢记住真数大于零.)生:由于在实数范围内,正数的任何次幂都是正数,因而ab=N中N总是正数. 师:要特别强调的是:零和负数没有对数. 师:定义中为什么规定a>0,a≠1?(根据本班情况决定是否设置此问.)
生:因为若a<0,则N取某些值时,b可能不存在,如b=log(-2)8不存在;若a=0,则当N不为0时,b不存在,如log02不存在;当N为0时,b可以为任何正数,是不唯一的,即log00有无数个值;若a=1,N不为1时,b不存在,如log13不存在,N为1时,b可以为任何数,是不唯一的,即log11有无数多个值.因此,我们规定:a>0,a≠1.(此回答能培养学生分类讨论的数学思想.这个问题从ab=N出发回答较为简单.)师:下面我来介绍两个在对数发展过程中有着重要意义的对数. 师:(板书)对数logaN(a>0且a≠1)在底数a=10时,叫做常用对数,简记lgN;底数a=e时,叫做自然对数,记作lnN,其中e是个无理数,即e≈2.718 28„„. 练习4? 计算下列对数:
lg10000,lg0.01,2log24,3log327,10lg105,5log51125. 师:请同学说出结果,并发现规律,大胆猜想. 生:2log24=4.这是因为log24=2,而22=4.
生:3log327=27.这是因为log327=3,而33=27. 生:10lg105=105.
生:我猜想alogaN=N,所以5log51125=1125.
师:非常好.这就是我们下面要学习的对数恒等式. 师:(板书)
alogaN=N(a>0,a≠1,N>0).(用红笔在字母取值范围下画上曲线)(再次鼓励学生,并提出更高要求,给出严格证明.)(学生讨论,并口答.)生:(板书)
证明:设指数等式ab=N,则相应的对数等式为logaN=b,所以ab=alogaN=N. 师:你是根据什么证明对数恒等式的? 生:根据对数定义. 师:(分析小结)证明的关键是设指数等式ab=N.因为要证明这个对数恒等式,而现在我们有关对数的知识只有定义,所以显然要利用定义加以证明.而对数定义是建立在指数基础之上的,所以必须先设出指数等式,从而转化成对数等式,再进行证明. 师:掌握了对数恒等式的推导之后,我们要特别注意此等式的适用条件. 生:a>0,a≠1,N>0.
师:接下来观察式子结构特点并加以记忆.(给学生一分钟时间.)师:(板书)2log28=?2log42=? 生:2log28=8;2log42=2. 师:第2题对吗?错在哪儿?
师:(继续追问)在运用对数恒等式时应注意什么?(经历上面的错误,使学生更牢固地记住对数恒等式.)生:当幂的底数和对数的底数相同时,才可以用公式 alogaN=N.
(师用红笔在两处a上重重地描写.)师:最后说说对数恒等式的作用是什么? 生:化简!
师:请打开书74页,做练习4.(生口答.略)
师:对对数的定义我们已经有了一定认识,现在,我们根据定义来进一步研究对数的性质. 师:负数和零有没有对数?并说明理由.
生:负数和零没有对数.因为定义中规定a>0,所以不论b是什么数,都有ab>0,这就是说,不论b是什么数,N=ab永远是正数.因此,由等式b=logaN可以看到,负数和零没有对数.
师:非常好.由于对数定义是建立在指数定义的基础之上,所以我们要充分利用指数的知识来研究对数. 师:(板书)性质1:负数和零没有对数. 师:1的对数是多少?
生:因为a0=1(a>0,a≠1),所以根据对数定义可得1的对数是零. 师:(板书)1的对数是零. 师;底数的对数等于多少?
生:因为a1=a,所以根据对数的定义可得底数的对数等于1. 师:(板书)底数的对数等于1.
师:给一分钟时间,请牢记这三条性质.
师:在初中,我们学习了指数的运算法则,请大家回忆一下.
生:同底数幂相乘,底数不变,指数相加,即am·an=am+n.同底数幂相除,底数不变,指数相减,即am÷an=am-n.还有(am)n=amn;
师:下面我们利用指数的运算法则,证明对数的运算法则.(板书)(1)正因数积的对数等于同一底数各个因数的对数的和.即 loga(MN)=logaM+logaN.(请两个同学读法则(1),并给时间让学生讨论证明.)师:(分析)我们要证明这个运算法则,用眼睛一瞪无从下手,这时我们该想到,关于对数我们只学了定义和性质,显然性质不能证明此式,所以只有用定义证明.而对数是由指数加以定义的,显然要利用指数的运算法则加以证明,因此,我们首先要把对数等式转化为指数等式. 师:(板书)设logaM=p,logaN=q,由对数的定义可以写成M=ap,N=aq.所以 M·N=ap·aq=ap+q,所以
loga(M·N)=p+q=logaM+logaN.
即
loga(MN)=logaM+logaN.
? 师:这个法则的适用条件是什么?
生:每个对数都有意义,即M>0,N>0;a>0且a≠1. 师:观察法则(1)的结构特点并加以记忆.
生:等号左端是乘积的对数,右端是对数的和,从左往右看是一个降级运算. 师:非常好.例如,(板书)log2(32×64)=? 生:log2(32×64)=log232+log264=5+6=11.
师:通过此例,同学应体会到此法则的重要作用——降级运算.它使计算简化. 师:(板书)log62+log63=?
生:log62+log63=log6(2×3)=1.
师:正确.由此例我们又得到什么启示? 生:这是法则从右往左的使用.是升级运算. 师:对.对于运算法则(公式),我们不仅要会从左往右使用,还要会从右往左使用.真正领会法则的作用!师:(板书)(2)两个正数的商的对数等于被除数的对数减去除数的对数.
师:仿照研究法则(1)的四个步骤,自己学习.(给学生三分钟讨论时间.)生:(板书)设logaM=p,logaN=q.根据对数的定义可以写成M=ap,N=aq.所以
师:非常好.他是利用指数的运算法则和对数的定义加以证明的.大家再想一想,在证明法则(2)时,我们不仅有对数的定义和性质,还有法则(1)这个结论.那么,我们是否还有其它证明方法? 生:(板书)
师:非常漂亮.他是运用转化归结的思想,借助于刚刚证明的法则(1)去证明法则(2).他的证法要比书上的更简单.这说明,转化归结的思想,在化难为易、化复杂为简单上的重要作用.事实上,这种思想不但在学习新概念、新公式时常常用到,而且在解题中的应用更加广泛.
师:法则(2)的适用条件是什么? 生:M>0,N>0;a>0且a≠1.
师:观察法则(2)的结构特点并加以记忆.
生:等号左端是商的对数,右端是对数的差,从左往右是一个降级运算,从右往左是一个升级运算.
师:(板书)lg20-lg2=?
师:可见法则(2)的作用仍然是加快计算速度,也简化了计算的方法. 师:(板书)例1 ?计算:
生:(板书)解
(1)log93+log927=log93×27=log981=2;
(3)log2(4+4)=log24+log24=4;
(由学生判对错,并说明理由.)
生:第(2)题错!在同底的情况下才能运用对数运算法则.(板书)
生:第(3)题错!法则(1)的内容是:
生:第(4)题错!法则(2)的内容是:
师:通过前面同学出现的错误,我们在运用对数运算法则时要特别注意什么? 生:首先,在同底的情况下才能从右往左运用法则(1)、(2);其次,只有在正因数的积或两个正数的商的对数的情况下,才能从左往右运用运算法则(1)、(2). 师:(板书)(3)正数的幂的对数等于幂的底数的对数乘以幂指数.即 loga(N)n=n·logaN. 师:(分析)欲证loga(N)n=n·logaN,只需证 Nn=an·logaN=(a·logaN)n,只需证 N=alogaN.
? 由对数恒等式,这是显然成立的. 师:(板书)设N>0,根据对数恒等式有 N=alogaN. 所以
Nn=(alogaN)n=an·logaN.
? 根据对数的定义有
loga(N)n=n·logaN.
师:法则(3)的适用条件是什么? 生:a>0,a≠1;N>0.
师:观察式子结构特点并加以记忆. 生:从左往右仍然是降级运算. 师:例如,(板书)log332=log525=5log52.练习计算(log232)3.(找一好一差两名学生板书.)错解:(log232)3=log2(25)3=log2215=15. 正确解:(log232)3=(log225)3=(5log22)3=53=125.(师再次提醒学生注意要准确记忆公式.)师:(板书)(4)正数的正的方根的对数等于被开方数的对数除以根指数.即
师:法则(4)的适用条件是什么? 生:a>0,a≠1;N>0.
师:法则(3)和法则(4)可以合在一起加以记忆.即logaNα=αlogaN(α∈R).(师板书)例2 ?用logax,logay,logaz表示下列各式:
(生板书)解
(注意(3)的第二步不要丢掉小括号.)(师板书)例3 ?计算:
(生板书)解
(1)log2(47×25)=log247+log225=7log24+5log22=7×2+5×1=19.
师:请大家在笔记本上小结这节课的主要内容. 作业? 课本P78.习题第1,2,3,4题. 课堂教学设计说明 本节的教学过程是:
1.从实际问题引入,给出对数定义; 2.深刻认识对数定义;
3.对数式与指数式的互化; 4.对数恒等式alogaN=N; 5.对数的性质; 6.对数运算法则; 7.例题·小结·作业.
通过本节课,应使学生明确如何学习一种运算(从定义、记法、性质、法则等方面来研究);如何学习公式或法则(从公式推导,适用条件,结构特点和记忆以及公式作用四方面来研究).针对高中数学内容多、密度大、进度快的特点,应使学生尽早地掌握适应高中数学的学习方法.
篇2:指数函数对数函数教案
1.形如yax(a0,a0)的函数叫做指数函数,其中自变量是x,函数定义域是R,值域是(0,).
2.指数函数yax(a0,a0)恒经过点(0,1). 3.当a1时,函数yax单调性为在R上时增函数; 当0a1时,函数yax单调性是在R上是减函数.
二、对数函数 1. 对数定义:
一般地,如果a(a0且a1)的b次幂等于N, 即abN,那么就称b是以a为底N的对数,记作 logaNb,其中,a叫做对数的底数,N叫做真数。
b 着重理解对数式与指数式之间的相互转化关系,理解,aN与blogaN所表示的是a,b,N三个量之间的同一个关系。2.对数的性质:
(1)零和负数没有对数;(2)loga10;(3)logaa1
这三条性质是后面学习对数函数的基础和准备,必须熟练掌握和真正理解。3.两种特殊的对数是:①常用对数:以10作底 log10N简记为lgN ②自然对数:以e作底(为无理数),e= 2.718 28……,loge4.对数恒等式(1)logaabb;(2)alogaNN简记为lnN.
N
b 要明确a,b,N在对数式与指数式中各自的含义,在指数式aN中,a是底数,b是指数,N是幂;在对数式blogaN中,a是对数的底数,N是真数,b是以a为底N的对数,虽然a,b,N在对数式与指数式中的名称不同,但对数式与指数式有密切的联系:求b对数logaN就是求aN中的指数,也就是确定a的多少次幂等于N。
三、幂函数
1.幂函数的概念:一般地,我们把形如yx的函数称为幂函数,其中x是自变量,是常数;
注意:幂函数与指数函数的区别. 2.幂函数的性质:
(1)幂函数的图象都过点(1,1);
(2)当0时,幂函数在[0,)上单调递增;当0时,幂函数在(0,)上 单调递减;
(3)当2,2时,幂函数是 偶函数 ;当1,1,3,时,幂函数是 奇函数 .
四、精典范例 例
1、已知f(x)=x·(31311); x221(1)判断函数的奇偶性;(2)证明:f(x)>0.【解】:(1)因为2-1≠0,即2≠1,所以x≠0,即函数f(x)的定义域为{x∈R|x≠0}.x
x11x32x1)=·x又f(x)=x(x,2212123(x)32x1x32x1··f(-x)==f(x),22x122x1所以函数f(x)是偶函数。
x32x10.(2)当x>0时,则x>0,2>1,2-1>0,所以f(x)=·x2213
x
x又f(x)=f(-x),当x<0时,f(x)=f(-x)>0.综上述f(x)>0.a·2xa2(xR),若f(x)满足f(-x)=-f(x).例
2、已知f(x)=x21(1)求实数a的值;(2)判断函数的单调性。
【解】:(1)函数f(x)的定义域为R,又f(x)满足f(-x)= -f(x),所以f(-0)= -f(0),即f(0)=0.所以
2a20,解得a=1,22(2x12x2)2x112x21(2)设x1 3、已知f(x)=log2(x+1),当点(x,y)在函数y=f(x)的图象上运动时,点(,)在函数y=g(x)的图象上运动。(1)写出y=g(x)的解析式; (2)求出使g(x)>f(x)的x的取值范围; (3)在(2)的范围内,求y=g(x)-f(x)的最大值。【解】:(1)令 xy32xys,t,则x=2s,y=2t.32因为点(x,y)在函数y=f(x)的图象上运动,所以2t=log2(3s+1),11log2(3s+1),所以g(x)= log2(3s+1)221(2)因为g(x)>f(x)所以log2(3x+1)>log2(x+1) 2即t=3x1(x1)23即0x1(3)最大值是log23- 2x10x2.例 4、已知函数f(x)满足f(x-3)=lg2x62(1)求f(x)的表达式及其定义域;(2)判断函数f(x)的奇偶性; (3)当函数g(x)满足关系f[g(x)]=lg(x+1)时,求g(3)的值.解:(1)设x-3=t,则x=t+3, 所以f(t)=lg2 t3t3lg 课本 (必修一) 指出, 一个函数的构成要素为定义域、对应关系和值域, 由于值域是由定义域和对应关系决定的, 所以如果两个函数的定义域相同, 并且对应关系完全一致, 我们就称这两个函数相等. 【例1】判断函数y=x与函数是否为相等函数. 显然这两个函数形式上看对应关系是不一致的, 但是我们都知道可以进行运算变成y=x, 因此我们在研究函数的对应关系时是从其本身的一个映射关系出发, 和表达式的形式并没有关系. 【例2】函数f (x) =x0和g (x) =1/x0 是不是相等函数? 两个函数从形式上看也是完全不同的, 但是可以求出两个函数的定义域均为{x|x≠0|}, 且根据指数幂的运算可以得到任意一个不为零的实数的零次方为1, 故上述两函数实际上都等价于y=1 (x≠0) 这个函数.接下来我们再来研究一组函数. 【例3】函数y=x, x∈{-1, 1}和函数y=x3, x∈{-1, 1}是否为相等函数? 乍一看两个函数的对应关系是不一样的, 而且无法化成一致的情况, 所以就认为它们不是相同的函数, 但是还原其本质的映射关系, 我们会发现其实都是同一个映射 (如右图) .还原其本身的样子, 你还能说这两个函数不是同一个吗?其实, 在解析式表达过程中, 这两个函数都可以化为分段函数的形式: 现在我们来看一下指数函数的问题.在课本 (必修一) 中, 我们把函数y=ax (a>0, a≠1) 叫做指数函数.在指数函数的判定中, 特别指出了某些形如y=akx (a>0且a≠1, k≠0, k∈R) 的函数看起来不是指数函数, 但实际上却是指数函数, 因为y=akx= (ak) x, y=akx和y= (ak) x从函数相等的角度看是同一个函数, 而y= (ak) x显然是指数函数. 【例4】判断y=a-x, y=a2x是否为指数函数. 很明显, 这两个函数都可以经过变形转化为形如y= (1/a) x, y= (a2) x的指数函数.其实在转化的过程中, 我们也已经从函数相等的角度意识到y=a-x和y= (1/a ) x, y=a2x和y= (a2) x虽然在解析式的形式上不一致, 但却是相等的函数.接下来, 我们看一下对数函数的判别. 【例5】判断y=log2x3, y=2log7x是否为对数函数. 许多教参都普遍认为答案是否定的, 理由是第一个函数真数位置上不是x, 第二个函数的系数不是1, 但是我们再进一步分析就会发现两个函数的定义域均为 (0, +∞) , 且两个函数通过变形可以转化为, 那么经过变形的这两个函数是不是对数函数呢?答案显然是肯定的.为什么明明是两个相等的函数, 有一个可以称之为是对数函数, 另一个却不是呢, 这不是违背了函数相等的意义吗?那么这种形式是不是一定就都是对数函数呢, 我们再来研究下一组例子. 【例6】判断函数是否为对数函数. 根据上述分析, 我们可以知道第一个函数经过运算可以转化成y=log4x, 但是第二个函数可不可以转化成函数呢?显然不行.理由很简单, 第二个函数的定义域是 (-∞, 0) ∪ (0, +∞) , 而函数的定义域则为 (0, +∞) .我们可以看到, 对于函数y=klogax (a>0且a≠1, k≠0) 都可以经过对数运算转化为;而对于函数y=logaxk (a>0且a≠1, k≠0) 只有当其本身的定义域为 (0, +∞) 时, 才可以进行相应的运算转化为. 根据整数指数幂的特点, 对于任意的整数k, (1) 函数y=klogax (a>0且a≠1, k≠0) 的定义域为 (0, +∞) , 是对数函数. (2) 当k为奇数时, 函数y=logaxk (a>0且a≠1, k≠0) 的定义域为 (0, +∞) , 是对数函数; 1. 已知[x,y]为正实数,则( ) A. [2lgx+lgy=2lgx+2lgy] B. [2lg(x+y)=2lgx?2lgy] C. [2lgx?lgy=2lgx+2lgy] D. [2lg(xy)=2lgx?2lgy] 2. 已知一元二次不等式[f(x)<0]的解集为[x|x<-1或x>12],则[f(10x)>0]的解集为( ) A. [x|x<-1或x>lg2] B. [x|-1 C. [x|x>-lg2] D. [x|x<-lg2] 3. 函数[f(x)=ax+1(a>0,a≠1)]的值域为[[1,+∞)],则[f(-4)]与[f(1)]的关系是( ) A. [f(-4)>][f(1)] B. [f(-4)=][f(1)] C. [f(-4)<][f(1)] D. 不能确定 4. 函数[f(x)=lg(|x|-1)]的大致图象是( ) [A B C D] 5. 设[a=log36,b=log510,c=log714],则( ) A. [c>b>a] B. [b>c>a] C. [a>c>b] D. [a>b>c] 6. 已知函数[f(x)=lnx,0 A. [f(a)a B. [f(a)a C. [f(b)b D. [f(c)c 7. 已知函数[f(x)=lg(ax-bx)+x]中,[a,b]满足[a>1>b>0],且[a=b+1],那么[f(x)>1]的解集为( ) A. [(0,1)] B. [(1,+∞)] C. [(1,10)] D. [(10,+∞)] 8. 下列命题:①在区间[(0,+∞)]上,函数[y=x-1],[y=x12],[y=(x-1)2],[y=x3]中有三个是增函数;②若[logm3 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 9. 已知函数[f(x)=|lgx|,0 A. [(1,10)] B. [(5,6)] C. [(10,12)] D. [(20,24)] 10. 已知[log12(x+y+4) A. [(-∞,10]] B. [(-∞,10)] C. [[10,+∞)] D. [(10,+∞)] 二、填空题(每小题4分,共16分) 11. 对任意的非零实数[a,b],若[a?b=b-1a,a 12. 已知函数[f(x)=|2x-1|],[af(c)>f(b)],则下列结论中,一定成立的是 . ①[a<0],[b<0],[c<0] ②[a<0],[b≥0],[c>0] ③[2-a<2c] ④[2a+2c<2] 13. 函数[y=1log0.5(2x-1)+(4x-3)0]的定义域为 . 14. 设函数[f(x)=2x,x≤0,log2x,x>0,][f[f(-1)]=] . 三、解答题(共4小题,44分) 15. (10分)已知函数[f(x)=13ax2-4x+3]. (1)若[a=-1],求[f(x)]的单调区间; (2)若[f(x)]有最大值3,求[a]的值. 16. (12分)已知函数[f(x)=loga(3-ax)]. (1)当[x∈[0,2]]时,函数[f(x)]恒有意义,求实数[a]的取值范围; (2)是否存在这样的实数[a],使得函数[f(x)]在区间[[1,2]]上为减函数,并且最大值为1?如果存在,试求出[a]的值;如果不存在,请说明理由. 17. (10分)已知函数[f(x)=lgkx-1x-1(k∈R且][k>0)]. (1)求函数[f(x)]的定义域; (2)若函数[f(x)]在[[10,+∞)]上是单调增函数,求[k]的取值范围. 18. (12分)已知函数[f(x)=lg(ax-bx)(a>1>b>0)]. (1)求[y=f(x)]的定义域; (2)在函数[y=f(x)]的图象上是否存在不同的两点,使得过这两点的直线平行于[x]轴; (3)当[a,b]满足什么条件时,[f(x)]在[(1,+∞)]上恒取正值. 1.教学方法 建构主义学习观,强调以学生为中心,学生在教师指导下对知识的主动建构。它既强调学习者的认知主体作用,又不忽视教师的指导作用。 高中一年级的学生正值身心发展的过渡时期,思维活跃,具有一定的独立性,喜欢新鲜事物,敢于大胆发表自己的见解,不过思维还不是很成熟. 在目标分析的基础上,根据建构主义学习观,及学生的认知特点,我拟采用“探究式”教学方法。将一节课的核心内容通过四个活动的形式引导学生对知识进行主动建构。其理论依据为建构主义学习理论。它很好地体现了“学生为主体,教师为主导,问题为主线,思维为主攻”的“四为主”的教学思想。 2.学法指导 新课程强调“以学生发展为核心”,强调培养学生的自主探索能力与合作学习能力。因此本节课学生将在教师的启发诱导下对教师提供的素材经历创设情境→获得新知→作图察质→问题探究→归纳性质→学以致用→趁热打铁→画龙点睛→自我提升的过程,这一过程将激发学生积极参与到教学活动中来。 3.教学手段 本节课我选择计算机辅助教学。增大课堂容量,提高课堂效率;激发学生的学习兴趣,展示运动变化过程,使信息技术真正为教学服务. 4.教学流程 四、教学过程 教学过程 设计意图 一、创设情境,导入新课 活动1:(1)同学们有没有看过《冰河世纪》这个电影?先播放视频,引入课题。 (2)考古学家经过长期实践,发现冻土层内某微量元素的含量P与年份t的关系:,这是一个指数式,由指数与对数的关系,此指数式可改写为对数式。 (3)考古学家提取了冻土层内微量元素,确定它的残余量约占原始含量的1%,即P=0.01,代入对数式,可知 (4)由表格中的数据: 碳14的含量P 0.5 0.3 0.1 0.01 0.001 生物死亡年数t 5730 9953 19035 39069 57104 可读出精确年份为39069,当P值为0.001时,t大约为571,所以每一个P值都与一个t值相对应,是一一对应关系,所以p与t之间是函数关系。 (5)数学知识不但可以解决猛犸象的封存时间,也可以与其他学科的知识相结合来解决视频中的遗留问题,就是不知道咱们中国的猛犸象克隆问题会由班里的哪位同学解决,我们拭目以待。 (6)把函数模型一般化,可给出对数函数的概念。 通过这个实例激发学生学习的兴趣,使学生认识到数学来源于实践,并为实践服务。 和学生一起分析处理问题,体会函数关系,并体现学生的主体地位。 二、形成概念、获得新知 定义:一般地,我们把函数 叫做对数函数。其中x是自变量,定义域为 例1求下列函数的`定义域: (1);(2). 解:(1)函数的定义域是。 (2)函数的定义域是。 归纳:形如的的函数的定义域要考虑— 三、探究归纳、总结性质 活动1:小组合作,每个组内分别利用描点法画和的图象,组长合理分工,看哪个小组完成的最好。 选取完成最好、最快的小组,由组长在班内展示。 活动2:小组讨论,对任意的a值,对数函数图象怎么画? 教师带领学生一起举手,共同画图。 活动3:对a>1时,观察图象,你能发现图象有哪些图形特征吗? 然后由学生讨论完成下表左边: 函数的图象特征 函数的性质 图象都位于y轴的右方 定义域是 图象向上向下无限延展 值域是R 图象都经过点(1,0) 当x=1时,总有y=0 当a>1时,图象逐渐上升; 当0当a>1时,是增函数 当0通过对定义的进一步理解,培养学生思维的严密性和批判性。 通过作出具体函数图象,让学生体会由特殊到一般的研究方法。 学生可类比指数函数的研究过程,独立研究对数函数性质,从而培养学生探究归纳、分析问题、解决问题的能力。 四、探究延伸 (1)探讨对数函数中的符号规律. (2)探究底数分别为与的对数函数图像的关系. (3)在第一象限中,探究底数分别为的对数函数图象与底数a的关系. 五、分析例题、巩固新知 例2比较下列各组数中两个值的大小: (1),; (2),; (3),。 解: (1)在上是增函数, 且3.4<8.5, (2)在上是减函数, 且3.4<8.5,. (3)注:底数非常数,要分类讨论的范围. 当a>1时,在上是增函数, 且3.4<8.5,; 当0且3.4<8.5, 练习1:比较下列两个数的大小: 练习2:比较下列两个数的大小: (找学生上黑板讲解练习2的第一题,强调多种做法,一起完成第二小题.) 考察学生对对数函数图像的理解与掌握,进一步强调数形结合。 通过运用对数函数的单调性“比较两数的大小”培养学生运用函数的观点解决问题,逐步向学生渗透函数的思想,分类讨论的思想,提高学生的发散思维能力。 六、对比总结、深化认识 先总结本节课所学内容,由学生总结,教师补充,强调哪些是重要内容 (1)对数函数的定义; (2)对数函数的图象与性质; (3)对数函数的三个结论; (4)对数函数的图象与性质的应用. 七、课后作业、巩固提高 (1)理解对数函数的图象与性质; (2)课本74页,习题2.2中7,8; (3)上网搜集一些运用对数函数解决的实际问题,根据今天学习的知识予以解答. 八、评价分析 坚持过程性评价和阶段性评价相结合的原则。坚持激励与批评相结合的原则. 教学过程中,评价学生的情绪、状态、积极性、自信心、合作交流的意识与独立思考的能力; 在学习互动中,评价学生思维发展的水平; 在解决问题练习和作业中,评价学生基础知识基本技能的掌握. 适时地组织和指导学生归纳知识和技能的一般规律,有助于学生更好地学习、记忆和应用,发挥知识系统的整体优势,并为后续学习打好基础。 课后作业的设计意图: 一、巩固学生本节课所学的知识并落实教学目标;二、让不同基础的学生学到不同的技能,体现因材施教的原则; 对数函数教案 1、掌握对数函数的定义和图象,理解并记忆对数函数的性质。 2、培养分析推理能力 3、培4、重点:理解对数函数的定义,掌握对数函数的图像和性质。 5、难点:底数a对数函数的影响。首先复习对数的定义 师:上次讲细胞分裂问题时得到细胞个数y是分裂次数x的.函数。今天我们来研究相反的问题,如果要求这种细胞经过多次分裂,大约可以得到1万个,10万个等等,那么,分裂次数可以用怎样的关系式来表示呢? 生:表达式是x=log ,表示分裂次数x是细胞个数y的函数 师:如果用x表示自变量,y表示函数,此式又可化为y=logax ,那么它与指数函数有何关系?函数y=log ax的定义域是什么? 生:它们互为反函数,由于y= 的值域是{y|y>0}所以y=logax的定义域是{x|x>0} 师:对,由此我们就可以得到新的函数的定义。(引入课题《对数函数的概念及性质》)一般地,函数y=log ax叫做对数函数,(a>0且a≠1)其中是自变量,定义域是{x|x>0} 高一数学一对一 数学教研组 专题五 对数函数 一、目标认知 重点:对数式与指数式的互化及对数的性质,对数运算的性质与对数知识的应用;理解对数函数的定义,掌握对数函数的图象和性质.难点:正确使用对数的运算性质;底数a对图象的影响及对数函数性质的作用.二、知识要点梳理 知识点 一、对数及其运算 我们在学习过程遇到2x=4的问题时,可凭经验得到x=2的解,而一旦出现2x=3时,我们就无法用已学过的知识来解决,从而引入出一种新的运算——对数运算.(一)对数概念: 1.如果,那么数b叫做以a为底N的对数,记作:logaN=b.其中a叫做对数的底数,N叫做真数.2.对数恒等式: 3.对数 具有下列性质: (1)0和负数没有对数,即; (2)1的对数为0,即; (3)底的对数等于1,即 .(二)常用对数与自然对数 通常将以10为底的对数叫做常用对数,.以e为底的对数叫做自然对数,.(三)对数式与指数式的关系 由定义可知:对数就是指数变换而来的,因此对数式与指数式联系密切,且可以互相转化.它们的关系可由下图表示.由此可见a,b,N三个字母在不同的式子中名称可能发生变化.(四)积、商、幂的对数 已知 (1); 推广: 好的开始,是成功的一半! (2); (3) .(五)换底公式 同底对数才能运算,底数不同时可考虑进行换底,在a>0,a≠1,M>0的前提下有: (1) 令 logaM=b,则有ab=M,(ab)n=Mn,即,即,即: .(2),令logaM=b,则有ab=M,则有 即,即,即 当然,细心一些的同学会发现(1)可由(2)推出,但在解决某些问题(1)又有它的灵活性.而且由(2)还可以得到一个重要的结论: .知识点 二、对数函数 1.函数y=logax(a>0,a≠1)叫做对数函数.2.在同一坐标系内,当a>1时,随a的增大,对数函数的图像愈靠近x轴;当0 (1)对数函数y=logax(a>0,a≠1)的定义域为(0,+∞),值域为R (2)对数函数y=logax(a>0,a≠1)的图像过点(1,0) (3)当a>1时,三、规律方法指导 容易产生的错误 (1)对数式logaN=b中各字母的取值范围(a>0 且a¹1,N>0,bÎR)容易记错.(2)关于对数的运算法则,要注意以下两点: 一是利用对数的运算法则时,要注意各个字母的取值范围,即等式左右两边的对数都存在时等式才能成立.如: 坚持就是胜利! 戴氏精品堂 高一数学一对一 数学教研组 log2(-3)(-5)=log2(-3)+log2(-5)是不成立的,因为虽然log2(-3)(-5)是存在的,但log2(-3)与log2(-5)是不存在的.二是不能将和、差、积、商、幂的对数与对数的和、差、积、商、幂混淆起来,即下面的等式是错误的: loga(M±N)=logaM±logaN,loga(M·N)=logaM·logaN,loga.(3)解决对数函数y=logax(a>0且a¹1)的单调性问题时,忽视对底数a的讨论.(4)关于对数式logaN的符号问题,既受a的制约又受N的制约,两种因素交织在一起,应用时经常出错.下面介绍一种简单记忆方法,供同学们学习时参考.以1为分界点,当a,N同侧时,logaN>0;当a,N异侧时,logaN<0.三、精讲精练 类型 一、指数式与对数式互化及其应用 1.将下列指数式与对数式互化: (1);(2) ;(3) ;(4) ;(5) ;(6) .思路点拨:运用对数的定义进行互化.解:(1);(2) ;(3) ;(4) ;(5) ; (6).总结升华:对数的定义是对数形式和指数形式互化的依据,而对数形式和指数形式的互化又是解决问题的重要手段.【变式1】求下列各式中x的值: (1)(2) (3)lg100=x(4) 思路点拨:将对数式化为指数式,再利用指数幂的运算性质求出x.解:(1) ; (2) ; (3)10x=100=102,于是x=2; (4)由 .类型 二、利用对数恒等式化简求值 2.求值: 好的开始,是成功的一半! 解: .总结升华:对数恒等式中要注意格式:①它们是同底的;②指数中含有对数形式;③其值为真数.【变式1】求的值(a,b,c∈R+,且不等于1,N>0) 思路点拨:将幂指数中的乘积关系转化为幂的幂,再进行运算.解: .类型 三、积、商、幂的对数 3.已知lg2=a,lg3=b,用a、b表示下列各式.(1)lg9(2)lg64(3)lg6(4)lg12(5)lg5(6)lg15 解:(1)原式=lg32=2lg3=2b (2)原式=lg26=6lg2=6a (3)原式=lg2+lg3=a+b (4)原式=lg22+lg3=2a+b (5)原式=1-lg2=1-a (6)原式=lg3+lg5=lg3+1-lg2=1+b-a 【变式1】求值 (1) (2)lg2·lg50+(lg5)2(3)lg25+lg2·lg50+(lg2)2 解: (1) (2)原式=lg2(1+lg5)+(lg5)2=lg2+lg2lg5+(lg5)2=lg2+lg5(lg2+lg5)=lg2+lg5=1 (3)原式=2lg5+lg2(1+lg5)+(lg2)2 =2lg5+lg2+lg2lg5+(lg2)2=1+lg5+lg2(lg5+lg2)=1+lg5+lg2=2.类型 四、换底公式的运用 4.(1)已知logxy=a,用a表示; (2)已知logax=m,logbx=n,logcx=p,求logabcx.解:(1)原式= ; (2)思路点拨:将条件和结论中的底化为同底.方法一:am=x,bn=x,cp=x ∴,坚持就是胜利! 戴氏精品堂 高一数学一对一 数学教研组 ∴ ; 方法二: .【变式1】求值:(1);(2);(3).解: (1) (2); (3)法一: 法二: .总结升华:运用换底公式时,理论上换成以大于0不为1任意数为底均可,但具体到每一个题,一般以题中某个对数的底为标准,或都换成以10为底的常用对数也可.类型 五、对数运算法则的应用 5.求值 (1)log89·log27 32(2) (3) (4)(log2125+log425+log85)(log1258+log254+log52) 解:(1)原式=.(2)原式= (3)原式= (4)原式=(log2125+log425+log85)(log1258+log254+log52)好的开始,是成功的一半! 【变式2】已知:log23=a,log37=b,求:log4256=? 解:∵ ∴,类型 六、函数的定义域、值域 求含有对数函数的复合函数的定义域、值域,其方法与一般函数的定义域、值域的求法类似,但要注意对数函数本身的性 质(如定义域、值域及单调性)在解题中的重要作用.6.求下列函数的定义域: (1) ;(2) .思路点拨:由对数函数的定义知:x2>0,4-x>0,解出不等式就可求出定义域.解:(1)因为x2>0,即x≠0,所以函数 ; (2)因为4-x>0,即x<4,所以函数 .【变式2】函数y=f(2x)的定义域为[-1,1],求y=f(log2x)的定义域.思路点拨:由-1≤x≤1,可得y=f(x)的定义域为[,2],再由 ≤log2x≤2得y=f(log2x)的定义域为[,4].类型 七、函数图象问题 7.作出下列函数的图象: (1)y=lgx,y=lg(-x),y=-lgx;(2)y=lg|x|;(3)y=-1+lgx.解:(1)如图(1);(2)如图(2);(3)如图(3).类型 八、对数函数的单调性及其应用 利用函数的单调性可以:①比较大小;②解不等式;③判断单调性;④求单调区间;⑤求值域和最值.要求同学们:一是牢 固掌握对数函数的单调性;二是理解和掌握复合函数的单调性规律;三是树立定义域优先的观念.8.比较下列各组数中的两个值大小: 坚持就是胜利! 戴氏精品堂 高一数学一对一 数学教研组 (1)log23.4,log28.5(2)log0.31.8,log0.32.7 (3)loga5.1,loga5.9(a>0且a≠1) 思路点拨:由数形结合的方法或利用函数的单调性来完成.(1)解法1:画出对数函数y=log2x的图象,横坐标为3.4的点在横坐标为8.5的点的下方,所以,log23.4 解法2:由函数y=log2x在R+ 上是单调增函数,且3.4<8.5,所以log23.4 解法3:直接用计算器计算得:log23.4≈1.8,log28.5≈3.1,所以log23.4 (2)与第(1)小题类似,log0.3x在R+上是单调减函数,且1.8<2.7,所以log0.31.8>log0.32.7; (3)注:底数是常数,但要分类讨论a的范围,再由函数单调性判断大小.解法1:当a>1时,y=logax在(0,+∞)上是增函数,且5.1<5.9,所以,loga5.1 当0loga5.9 解法2:转化为指数函数,再由指数函数的单调性判断大小,令b1=loga5.1,则,令b2=loga5.9,则 当a>1时,y=ax在R上是增函数,且5.1<5.9 所以,b1 当0 在R上是减函数,且5.1<5.9 所以,b1>b2,即 .9.证明函数 上是增函数.思路点拨:此题目的在于让学生熟悉函数单调性证明通法,同时熟悉利用对函数单调性比较同底数对数大小的方法.证明:设,且x1 则 又∵y=log2x在上是增函数 即f(x1) ∴函数f(x)=log2(x2+1)在上是增函数.【变式1】已知f(logax)= (a>0且a≠1),试判断函数f(x)的单调性.解:设t=logax(x∈R+,t∈R).当a>1时,t=logax为增函数,若t1 ∵ 0 t为减函数,且0 (-x2+2x+3)的定义域为-x2+2x+3>0,即-1 t为减函数.∴ 函数y= (-x2+2x+3)的减区间为(-1,1),增区间为[1,3.类型 九、函数的奇偶性 11.判断下列函数的奇偶性.(1) (2) .(1)思路点拨:首先要注意定义域的考查,然后严格按照证明奇偶性基本步骤进行.解:由 所以函数的定义域为:(-1,1)关于原点对称 又 所以函数 是奇函数; 总结升华:此题确定定义域即解简单分式不等式,函数解析式恒等变形需利用对数的运算性质.说明判断对数形式的复合函数的奇偶性,不能轻易直接下结论,而应注意对数式的恒等变形.(2)解: 由 坚持就是胜利! 戴氏精品堂 高一数学一对一 数学教研组 所以函数的定义域为R关于原点对称 又 即f(-x)=-f(x);所以函数 .总结升华:此题定义域的确定可能稍有困难,函数解析式的变形用到了分子有理化的技巧,要求掌握.类型 十、对数函数性质的综合应用基础达标 一、选择题 1.下列说法中错误的是() A.零和负数没有对数 B.任何一个指数式都可化为对数式 C.以10为底的对数叫做常用对数 D.以e为底的对数叫做自然对数 2.有以下四个结论:①lg(lg10)=0;②ln(lne)=0;③若10=lgx,则x=10;④若e=lnx,则x=e2,其中 正确的是() A.①③ B.②④ C.①② D.③④ 3.下列等式成立的有() ①;② ;③ ;④ ;⑤ ; A.①② B.①②③ C.②③④ D.①②③④⑤ 4.已知,那么用 表示是() A.B.C.D.5.(2011 天津文6)设,,则(). A.B.C.D.6.已知,且等于() A.B.C.D.7.函数的图象关于() A.轴对称 B.轴对称 C.原点对称 D.直线 对称 8.函数的定义域是()好的开始,是成功的一半! A.B.C.D.9.函数的值域是() A.B.C.D.10.下列函数中,在上为增函数的是() A.B.C.D.二、填空题 11.3的_________次幂等于8.12.若,则x=_________;若 log2003(x2-1)=0,则x=_________.13.(1)=_______; (2)若_______; (3)=_______; (4) _______; (5) =_______; 14.函数的定义域是__________.15.函数 是___________(奇、偶)函数.三、解答题 16.已知函数,判断的奇偶性和单调性.坚持就是胜利! 戴氏精品堂 高一数学一对一 数学教研组 17.已知函数,(1)求的定义域; (2)判断的奇偶性.18.已知函数的定义域为,值域为,求的值.答案与解析 基础达标 一、选择题 1.B 2.C 3.B 4.A 5.D 6.D 7.C 8.A 9.C 10.D 二、填空题 11.; 12.-13,; 13.(1)1;(2)12;(3)-3;(4)2;(5)4; 14.由 解得; 15.奇,为奇函数.三、解答题 16.(1),∴是奇函数 (2),且,则,∴为增函数.17.(1)∵,∴,好的开始,是成功的一半! 又由得,∴ 的定义域为.(2)∵的定义域不关于原点对称,∴ 为非奇非偶函数.18.由,得,即 ∵,即 由,得,由根与系数的关系得,解得 在数论与特殊函数的知识领域中Riemannζ(s)函数和G(s)函数都是非常重要的函数,其定义为 大数学家欧拉解决了ζ(s)函数当s为偶数时的值函数当s为奇数时的值其中Bk,Ek分别为伯努利数和欧拉数,而关于ζ(s)函数s为奇数时的值和G(s)函数s为偶数时的值的问题至今也没有得出准确的解析值.本文主要讨论一些对数三角函数积分的积分值问题,并得出该积分与ζ(s)函数和G(s)函数有关的一些等式. 2.一类超几何级数的解析式与级数等式 证明利用数学归纳法证明当r=1时,有成立.假设成立,其中1≤j≤r-1.则有 所以由数学归纳法可以证明(1)式是成立的. 定理2当Rex>1,r为正整数时,有如下等式成立: 其中这里的φ(r)为定理1中所定义的φ(r)函数,下文中出现的φ(r)函数、Sr函数若没有特殊说明都为定理1中所定义的φ(r)函数. 证明首先由引理则有如下超几何级数等式 其中,超几何级数的定义为 下面用数学归纳法证明,假设(2)式成立,对(2)式微分可得 化简后即可证明定理2是成立的. 其中 推论1当r≥1,m为非负整数时,有如下等式成立. 证明在式(2)中令可得 又因为成立,所以推论1成立. 推论2(由推论1可证明) (1)当满足S1=2ln2,Sn=2n-()2ζ(n)(其中n≥2),且时,有如下等式成立: (2)当满足时,有如下等式成立: 其中 3.对数三角函数积分与特殊函数 又根据幂级数的展开定理可知: 由推论2的公式(4)可得 一般形式为 再由推论1即可得到式(7). 推论4由推论2中的公式(5),当G1=2-2ln2,Gn=2-2(n)ζ(n)+2n, 同理可证明积分 文献[3]中给出了由此可以得到等式 (2)对于积分可以利用留数定理进行求解. 令t=lntanx,可得令很容易证明当n为奇数时,f(x)为奇函数,所以当n为奇数的时候有以下考虑n为偶数的情况.运用留数定理求解积分的值. 由复变函数的知识有 其中为积分路径,c为积分曲线(c是以(-R,0),(R,0),(R,π),(-R,π)为顶点的矩形积分区域). 根据柯西定理和留数定理可得 又因为 根据牛顿二项式展开定理可得到如下公式 由公式(11)类推即可得积分的所有值.其实根据公式(11)所算出的积分值满足为欧拉数,该结论会在后面给出证明. 由(12),(13)式可以得到 由(15)式,当m=2k,(k=1,2,…)时,令t=lntanx便可得 一般的形式为 定理3当积分为一个正整数时,有如下结论: 同理便可求定理3得证.定理3的一般形式是 由定理3第一个积分,令可得 定理4当n,l均为大于等于1的正整数时,定义级数则有 当l=1时,视(19)式右边第一项为0;当n=1时,视(19)式右边第三项为0. 定理4及其推广的一些定理证明可参见文献[4][5]. 由定理4求解对数积分 考虑原积分的被积函数与积分元的形式,可以对其进行代换,过程如下: 参考文献 [1]王竹溪,郭敦仁.特殊函数概论[M].北京:北京大学出版社,2000. [2]Bruce C,Berndt.Ramanujan's Notebooks part II[M].Springer-Verlag New York Berlin Heidelbelberg London Paris Tokyo,27:25-32,1986. [3]郑晨,邱为纲.基于傅里叶级数的定积分的计算技巧[J].高等数学探究,2010(3):13. [4]吴云飞.与Riemann Zeta函数有关的一些级数和[J].数学的实践与认识,1990(96):82-86,. 【指数函数对数函数教案】相关文章: 幂函数、指数函数和对数函数-对数及其运算法则-教案04-24 对数函数的教学反思08-07 指数函数高三教学反思05-05 指数函数的概念与图像04-10 浅谈中职数学指数函数教学的策略09-10 高中数学全套教学案数学必修1:2.1.2-1指数函数的概念04-27 初中数学零指数幂与负整指数幂的教案04-18 【日出书屋·原创自主编制】教案复习-函数及其图像专题-函数2+教案05-03 函数性质教案范文05-27篇3:从函数相等辨析指对数函数
篇4:函数·指数函数与对数函数
篇5:《对数函数》教案
篇6:对数函数教案
篇7:专题五对数函数 教案
篇8:指数函数对数函数教案