内容正文:
2.2 对数函数
2.2.1 对数的概念和运算律
[学习目标] 1.理解对数的概念,能进行指数式与对数式的互化.2.了解常用对数与自然对数的意义.3.理解对数恒等式并能用于有关对数的计算.4.掌握对数的运算性质及其推导.5.能运用对数运算性质进行化简、求值和证明.
[知识链接]
1.=4,=.
2.若2x=8,则x=3;若3x=81,则x=4.[来源:学,科,网Z,X,X,K]
3.在指数的运算性质中:
am·an=am+n,=am-n,(am)n=amn.
[预习导引]
1.对数的概念
如果ab=N(a>0,a≠1),那么b叫作以a为底,(正)数N的对数,记作b=logaN.这里,a叫作对数的底,N叫作对数的真数.
把上述定义中的b=logaN代入ab=N,得到alogaN=N;把N=ab代入b=logaN,得到b=logaab,这两个等式叫作对数的基本恒等式:
alogaN=N,b=logaab.
由上述基本恒等式可知,logaa=logaa1=1,loga1=logaa0=0.[来源:学科网]
2.对数的运算法则
如果a>0,a≠1,M>0,N>0,那么
(1)loga(MN)=logaM+logaN.
(2)logaMn=nlogaM(n∈R).
(3)loga=logaM-logaN.
3.常用对数与自然对数
(1)以10为底的对数叫作常用对数,log10N记作lg_N.
(2)以无理数e=2.71828…为底的对数叫作自然对数.logeN通常记为lnN.
要点一 指数式与对数式的互化
例1 将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式:
(1)2-7=;(2)3a=27;(3)10-1=0.1;
(4)log232=-5;(5)lg0.001=-3.
解 (1)log2=-7.
(2)log327=a.[来源:Z.xx.k.Com]
(3)lg0.1=-1.
(4)2-5=32.
(5)10-3=0.001.
规律方法 1.解答此类问题的关键是要搞清a,x,N在指数式和对数式中的位置.
2.若是指数式化为对数式,关键是看清指数是几,再写成对数式;若是对数式化为指数式,则要看清真数是几,再写成指数式.
跟踪演练1 将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式:
(1)log3x=6;(2)lne=1;(3)43=64.
解 (1)36=x.
(2)e1=e.
(3)log464=3.
要点二 对数式的计算与化简
例2 求下列各式的值:
(1);
(2)2log32-log3+log38-log5125;
(3)log2+log212-log242;
(4)(lg2)3+3lg2·lg5+(lg5)3.
解 (1)原式=
===.
(2)原式=2log32-log332+log39+log323-log553
=2log32-5log32+2+3log32-3
=-1.
(3)原式=log2=log22=-.
(4)原式=(lg2+lg5)[(lg 2)2-lg 2·lg 5+(lg 5)2]+3lg2·lg5=(lg2)2+2lg2·lg5+(lg5)2[来源:Z§xx§k.Com]
=(lg2+lg5)2=1.
规律方法 1.进行对数式的计算与化简,主要依据是对数的运算法则,同时要注意结合对数恒等式、对数性质的应用.
2.应用对数的运算法则时,除了正用这些法则外,还要注意它们的逆用.
3.lg2+lg5=1,lg2=1-lg5,lg5=1-lg2在计算和化简时经常使用,注意记忆.
4.在对数的运算和化简中提取公因式,因式分解等仍适用.
跟踪演练2 (1)已知lga=2.4310,lgb=1.4310,则等于( )
A. B. C.10 D.100
(2)计算下列各式的值:
①4lg2+3lg5-lg;
②.
(3)化简:.
(1)答案 B
解析 由于lg=lgb-lga=1.4310-2.4310=-1,
∴=10-1=,故选B.
(2)解 ①原式=lg=lg(24×54)=lg(2×5)4=4.
②原式==
==1.
(3)解 方法一 原式=
==.
方法二 (逆用公式):
原式=
==.
要点三 对数恒等式alogaN=N的应用
例3 计算:31+log35-24+log23+103lg3+log25.
解 31+log35-24+log23+103lg3+log25
=3×3log35-24×2log23+(10lg3)3+(2log25)-1
=3×5-16×3+33+5-1=-.
规律方法 对于指数中含有对数值的式子进行化简,应充分考虑对数恒等式的应用.这就要求首先要牢记对数恒等式,对于对数恒等式alogaN=N要注意格式:(1)它们是同底的;(2)指数中含有对数形式;(3)其值为对数的真