课题:3.2.1对数的概念 (第1课时)
一. 教材分析
对数这节课是苏教版必修1第3章对数函数第1课时.学习对数的概念是对指数概念和指数函数的回顾与深化,是学习对数函数的基础.
二. 学情分析
高一学生已经学习了函数的概念、函数的表示方法与函数的一般性质,对函数有了初步的认识.学生已经完成了分数指数幂和指数函数的学习,了解了研究函数的一般方法,经历过从特殊到一般,具体到抽象的研究过程.
对数的概念对学生来说,是全新的,需要教师引导学生利用指数与指数函数的相关知识理解对数的概念.在教学过程中,力求让学生体会运用从特殊到一般,类比等数学方法来理解对数式与指数式之间的内在联系,将对数这一新知纳入已有的知识结构中.
三. 教学目标
1. 理解对数的概念,会熟练地进行指数式与对数式的互化.
2. 学生在解决具体问题中体会引入对数的必要性,在举例过程中理解对数. 3. 学生在学习过程中感受化归与转化、数形结合、特殊到一般的数学思想,学会用相互联系的观点辩证地看问题.
四. 重点与难点
1. 重点:(1)对数的概念; (2)对数式与指数式的互化. 2. 难点:对数概念的理解.
五. 教学方法与教学手段
问题教学法,启发式教学.
六.教学过程
1. 创设情境 建构概念
某种放射性物质不断变化为其他物质,每经过1年,这种物质剩留的质量是原来的84%.(设该物质最初的质量为1)
【问题1】你能就此情境提出一个问题吗?
1
[设计意图]通过学生熟悉的问题情境,让学生自主地提出问题,引发思考,体会这些问题之间的关联是指数式ab =N中已知两个量求第三个量.
[教学过程]
师:写好的同学请和同桌交流一下. 师:你提的是什么问题呢?
生:经过5年,这种物质的剩留量为原来的多少? 师:是多少呢? 生:0.845=N.
师:有不同的问题吗?
生:经过多少年,这种物质的剩留量为原来的一半? 1
师:这个问题怎么解决呢? 0.84x=2.
师:同学们提出了很好的问题,这两个问题实际上都与我们学过的指数函数y=0.84x有关.第一个问题是已知指数x求幂y;第二个问题是已知幂y求指数x.如果底数是未知的,那么,我们还可以解决已知指数x和幂y求底数a的问题.
[阶段小结]这些问题实际就是在研究a =N(其中a>0且a≠1)中已知两个量求第三个量.我们可以研究以下三类问题:
设a =N.
(1) 已知a,b,求N; 比如32=9,53=125,…… (2) 已知b,N,求a;
比如a5=32?a=2,a3=5?a=35,……
b
b
(3) 已知a,N,求b. 2b=2?b=1, 2b=4?b=2,
【问题2】2b=3,这样的指数b有没有呢?
[设计意图]利用具体的问题引发学生的认知冲突,引导学生运用数形结合的方法探索指数b是存在的,并且只有一个,进而想办法用数学符号表示指数b.
[教学过程]
2
生:2b=3这个问题和指数函数y=2x有关,我们可以作出它的图象来观察. 师:作出 2x=3与y=3的图象,发现它们有交点,而且只有一个,那么指数b在哪里呢?
生:交点的横坐标就是指数b.
师:看来满足2b=3的指数b可由“2和3”唯一确定,但它究竟是个什么数呢?现在用我们学过的数又不能把它写出来,怎么办呢?
生:用一个新的符号来表示它.
师:是的,数学家也是这么想的,他们解决这种问题的办法就是引进一个新的符号,比如这里的a3=5,a等于什么呢?数学家就用a=35来表示, a是由3和
5确定的,将3和5写在相应的位置.
师:现在如何表示这里的指数b呢?指数b由2和3确定,数学家用log23来表示,读作以2为底3的对数,其中2为底数,写在下方,3叫真数.
11师:有了这个符号,就可以解决我们刚才的问题了,0.84x=2? x=log0.842. 师:你能再举一些这样的对数吗? 生:3b=10? b=log310; 4b=5? b=log45; 2b=7? b=log27;
……
师:这里的1能用对数表示吗? 生:1= log22.
师:同样这里的2也可以表示为log24. 对数b其实就是一个数.
思考:根据这些具体的例子,你能得到一般情况下,对数是怎么表示的吗? 对数的概念:如果a的b次幂等于N(其中a>0,a≠1),即ab=N,那么就称b是以 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. 数学史简介:对数是由17世纪苏格兰数学家纳皮尔发明的,有兴趣的同学可以查阅相关的数学史资料.
师:根据对数的概念,我们不难发现,对数来源于指数,这两个等式表示的是a,b,N三个量之间的同一个关系,只是表现形式不同而已,比如在a =N
b
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