Слайд 2ГАПОУ «Оренбургский автотранспортный колледж»
ЛОГАРИФМ ЧИСЛА
Преподаватель математики
Савина Наталья Викторовна
Оренбург, 2018
Слайд 3ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ:
Образовательные:
рассмотреть понятие логарифма числа, основное логарифмическое тождество,
свойства логарифмов, формула перехода от одного основания к другому;
дать понятие десятичного и натурального логарифма;
продолжить формировать умение правильно воспринимать и активно запоминать новую информацию;
научить учащихся определять логарифм числа и его свойства;
вычислять значения несложных логарифмических выражений.
Развивающие:
развивать математическое мышление, технику вычисления; умение логически мыслить и рационально работать;
способствовать развитию у обучающихся навыков самоконтроля.
Воспитательные:
содействовать воспитанию интереса к теме, воспитывать чувство самоконтроля, ответственности.
Слайд 4ПЛАН ЗАНЯТИЯ:
Понятие логарифма числа;
История появления логарифма;
Практическое применение логарифмов;
Основные свойства логарифмов;
Основное логарифмическое
тождество;
Формула перехода от одного основания логарифма к другому основанию;
Десятичный и натуральный логарифмы;
Закрепление;
Самостоятельна работа.
Слайд 5ПОНЯТИЕ ЛОГАРИФМА
log 3 81 = 4
2.
3. log 0,5 0,25
= 2
4.
Слайд 7ИСТОРИЯ ПОЯВЛЕНИЯ ЛОГАРИФМОВ
Логарифмы были изобретены не позднее 1594 года независимо друг
от друга шотландским бароном Непером (1550-1617) и через десять лет швейцарским механиком Бюрги (1552-1632). Оба хотели дать новое удобное средство арифметических вычислений, хотя подошли они к этой задаче по-разному. Непер кинематически выразил логарифмическую функцию и, тем самым, вступил в новую область теории функции. Бюрги остался на почве рассмотрения дискретных прогрессий. Впрочем, определение логарифма у обоих не похоже на современное.
Термин «логарифм» (logarithmus) принадлежит Неперу. Он возник из сочетания греческих слов: logos – «отношение» и ariqmo – «число», которое означало «число отношений». Первоначально Непер пользовался другим термином: numeri artificiales - «искусственные числа», в противоположность numeri naturalts – «числам естественным».В ходе тригонометрических расчётов, Неперу пришла в голову идея: заменить трудоёмкое умножение на простое сложение, сопоставив с помощью специальных таблиц геометрическую и арифметическую прогрессии, при этом геометрическая будет исходной.
В 1614 году Непер опубликовал в Эдинбурге сочинение под названием «Описание удивительной таблицы логарифмов», на латинском языке. Там было краткое описание логарифмов и их свойств, а также 8-значные таблицы логарифмов синусов, косинусов и тангенсов.
Слайд 8Сочинение было разделено на 2 книги, из которых первая посвящена логарифмам,
а вторая — плоской и сферической тригонометрии, причём вторая часть одновременно служит практическим пособием по первой. Более развёрнутое, описание содержалось в другом труде, изданном посмертно его сыном; там же Непер пояснил, как он составлял свои таблицы.
Понятия функции тогда ещё не было, и Непер определил логарифм кинематически, сопоставив равномерное и логарифмически-замедленное движение. В современной записи модель Непера можно изобразить дифференциальным уравнением: dx/x = -dy/M, где M — масштабный множитель, введенный для того, чтобы значение получилось целым числом с нужным количеством знаков (десятичные дроби тогда ещё не нашли широкого применения). Непер взял M = 10000000.
Строго говоря, Непер табулировал не ту функцию, которая сейчас называется логарифмом.
К сожалению, все значения таблицы Непера содержали вычислительную ошибку после шестого знака. Однако это не помешало новой методике вычислений получить широчайшую популярность, и составлением логарифмических таблиц занялись многие европейские математики, включая Кеплера.
В 1615 году в беседе с профессором математики Грешем Колледжа в Лондоне Генри Бригсом (1561-1631) Непер предложил принять за логарифм единицы нуль, а за логарифм десяти - 100, или, что сводится к тому же, просто 1..
Слайд 9Так появились десятичные логарифмы и были напечатаны первые логарифмические таблицы. Непер
уже был болен, поэтому не смог усовершенствовать свои таблицы, однако дал Бригсу рекомендации видоизменить определение логарифма, приблизив его к современному. Бригс опубликовал свои таблицы в год смерти Непера (1617).
Позже таблицы Бригса дополнил голландский книготорговец и любитель математики Андриан Флакк (1600-1667). Непер и Бригс, хотя пришли к логарифмам раньше всех, опубликовали свои таблицы позже других - в 1620 годуНо и в таблицах Бригса обнаружились ошибки. Первое безошибочное издание на основе таблиц Вега́ появилось только в 1857 году в Берлине (таблицы Бремивера). В 1620-е годы Эдмунд Уингейт и Уильям Отред изобрели первую логарифмическую линейку, до появления карманных калькуляторов — незаменимый инструмент инженера.
Знак log был введен в 1624 году И. Кеплером.
Термин «натуральный логарифм» ввели Менголи в 1659 г. и вслед за ним Н. Меркатор в 1668 г., а издал таблицы натуральных логарифмов чисел от 1 до 1000 под названием «Новые логарифмы» лондонский учитель Джон Спейдел.
На русском языке первые логарифмические таблицы были изданы в 1703 году. Но во всех логарифмических таблицах были допущены ошибки при вычислении. Первые безошибочные таблицы вышли в 1857 году в Берлине в обработке немецкого математика К. Бремикера (1804-1877).
Дальнейшее развитие теории логарифмов связано с более широким применением аналитической геометрии и исчисления бесконечно малых. К тому времени относится установление связи между квадратурой равносторонней гиперболы и натуральным логарифмом.
Слайд 10С открытием логарифмического ряда изменилась техника вычисления логарифмов: они стали определяться
с помощью бесконечных рядов.
В своих лекциях «Элементарная математика с высшей точки зрения», прочитанных в 1907-1908 годах, Ф. Клейн предложил использовать формулу в качестве исходного пункта построения теории логарифмов.
Таким образом, прошло 394 года с тех пор, как логарифмы впервые были введены (считая с 1614 г.), прежде чем математики пришли к определению понятия логарифма, которое положено теперь в основу школьного курса.
Логарифмические таблицы
Если вычислительные потребности практической жизни и технического обихода вполне обеспечиваются трех и четырехзначными таблицами то с другой стороны, к услугам теоретического исследователя имеются таблицы и с гораздо большим числом знаков, чем даже 14- значные логарифмы. Вообще говоря, логарифм в большинстве случаев есть число иррациональное и не может быть точно выражен никаким числом цифр; логарифмы большинства чисел, сколько бы знаков ни брать, выражаются лишь приближенно, тем точней, чем больше цифр в их мантиссе. Для научных работ оказывается иногда недостаточной точность 14- значных логарифмов, но среди пятисот всевозможных образов логарифмических таблиц вышедших в свет, со времени их изобретения, исследователь всегда найдет такие, которые его удовлетворяют. Например, 20- значные логарифмы чисел от 2 до1200, изданные во Франции Кале.
Для еще более ограниченной группы чисел имеются таблицы логарифмов с огромным числом десятичных знаков - настоящие логарифмические диковинки о существование которых не подозревают многие математики.
Вот эти логарифмы – исполины все они - не десятичные, а натуральные: (натуральными называются логарифмы, вычисленные не при основании 10, а при основании 2,718…, о котором у вас еще будет речь впереди. 48–значные таблицы Вольфрама для чисел до 10000; 61-значные таблицы Шарпа; 102-значные таблицы Паркхерста.
Современные логарифмические таблицы выглядят следующим образом:
Слайд 12Логарифмическая линейка
К логарифмическим диковинкам можно было бы с полным основанием отнести
и счетную линейку – «деревянные логарифмы», - если бы этот остроумный прибор не сделался благодаря своему удобству столь же обычным, счетным орудием для техников, как десятикосточковые счеты для конторских работников.
Слайд 14АСТРОНОМИЯ
Блеск в астрономии — величина пропорциональная логарифму светового потока. Однако коэффициент
пропорциональности отрицателен (при основании логарифма больше единицы), поэтому самым ярким объектам на небе соответствует большая отрицательная величина (26,8 для Солнца), а для самых тусклых — положительная (28 для едва различимых в телескоп звезд).
Слайд 16ПСИХОЛОГИЯ
Ощущения, воспринимаемые органами чувств человека, могут вызываться раздражениями, отличающимися
друг от друга во много миллионов даже миллиардов раз. Удары молота о скользкую плиту в сто раз громче, чем тихий шелест листьев, а яркость вольтовой дуги в триллионы раз превосходит яркость какой-нибудь слабой звезды, едва видимой на ночном небе. Но никакие физиологические процессы не позволяют дать такого диапазона ощущений.
Опыты показали, что организм как бы «логарифмирует» полученные им раздражения, то есть величина ощущения приблизительно пропорциональна десятичному логарифму величины раздражения. Вредное влияние промышленных шумов на здоровье рабочих и на производительность труда побудило выработать приёмы точной числовой оценки громкости шума.
Слайд 19ФИЗИКА
интенсивность звука (децибелы) оценивается также уровнем интенсивности по шкале децибел; число
децибел N=10lg(I/I0), где I — интенсивность данного звука.
Таблица 1.1. Интенсивности и уровни различных звуков.
Порог слышимости 0,000001
Спокойное дыхание 0,00001
Шум спокойного сада 0,0001
Перелистывание страниц газеты 0,001
Обычный шум в доме 0,01
Пылесос 0,1
Обычный разговор 1,0
Оживленное уличное движение 100,0
Поезд на эстакаде 1000,0
Шум в вагоне метро 10000,0
Гром 100000,0
Если ухо человека воспринимает одновременно два или несколько звуков различной громкости, то более громкий звук заглушает (поглощает) слабые звуки. Происходит так называемая маскировка звуков, и ухо воспринимает только один, более громкий звук. Сразу после воздействия на ухо громкого звука снижается восприимчивость слуха к слабым звукам. Эта способность называется адаптацией (приспособлением) слуха.
Слайд 20СВОЙСТВА ЛОГАРИФМОВ:
При любом a > 0 (a ≠ 1) и любых
положительных x и y выполняются следующие равенства:
1. loga 1 = 0.
2. loga a = 1.
3.
4.
5. loga xp = p loga x
для любого действительного p.
Слайд 21ОСНОВНОЕ ЛОГАРИФМИЧЕСКОЕ ТОЖДЕСТВО
Слайд 22Формула перехода от одного основания логарифма к другому основанию
Примеры: привести
логарифмы к основанию 2
1.
2.
Слайд 23ДЕСЯТИЧНЫЕ И НАТУРАЛЬНЫЕ ЛОГАРИФМЫ
Десятичный логарифм числа b – это логарифм с
основанием 10 обозначается
Натуральный логарифм числа b – это логарифм, основанием которого является число e, и обозначается (e ≈ 2,7).
Слайд 24ЗАКРЕПЛЕНИЕ
4. log28 + log232 =
5.
6.
Слайд 25ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Башмаков М.И. Математика. Учебник для студентов учреждений профессионального образования. –
9-е изд.
глава 2, з.4.
Найти значения выражений:
Log25125 + log416
Log82
Log66
4.log36- log32
Слайд 26ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1.Башмаков М.И. Математика. Учебник для студентов учреждений профессионального образования. –
9-е изд. – М.: Издательство «Академия», 2014 г. – 256 с.
2.Математика: учебник для ссузов / И.В. Богомолов, П.И. Самойленко. – 7-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2010.-395с.
3.Сборник задач по математике: учеб. пособие для ссузов / Н. В. Богомолов.- 6-е изд., стереотип. – М. : Дрофа, 2010.-204с.
Слайд 29РЕФЛЕКСИЯ
УРОК СКУЧНЫЙ, БЕСПОЛЕЗНЫЙ, НА УРОКЕ БЫЛО
ТРУДНО, НАДО РАБОТАТЬ ЕЩЁ
НА УРОКЕ
Я РАБОТАЛ НЕПЛОХО, НО НЕКОТОРЫЕ
ЗАДАНИЯ ВЫЗВАЛИ ЗАТРУДНЕНИЯ
ВСЕ ЗАДАНИЯ ПОНЯТНЫ, Я ДОВОЛЕН
СВОЕЙ РАБОТОЙ НА ЗАНЯТИИ