内容正文:
4.2.2 对数的运算性质(2)
学 习 目 标
知 识 网 络
1.掌握对数运算的换底公式.(数学抽象)
2.会用对数运算的换底公式将一般的对数化为常用对数或自然对数,并能够进行一些简单的化简.(数学运算)
[问题导学]
对数的底可以是任意不等于1的正数,那么知道常用对数的值,能不能求出任意对数的值呢?比如,能不能借助lg 3,lg 5的值算出log35的值呢?(lg 3≈0.477 1,lg 5≈0.699 0)
[知识梳理]
知识点 对数换底公式及结论
1.换底公式:logaN=,其中a>0,a≠1,N>0,c>0,c≠1.
2.常用的对数换底公式,其中,a>0且a≠1,c>0且c≠1,b>0且b≠1,m,n∈N*.
(1)loganbn==logab;
=
(2)logambn=logab;
==
(3)logab=.
==
微练习
计算:
(1)(log43+log83)×;
(2)logab·logbc·logcd·logda.
解析:(1)原式=.
=+=×+×=×
(2)logab·logbc·logcd·logda==1.···
题型一 利用换底公式求值
[例1] 求log89×log2732的值.
[解析] log89×log2732=.=×=×=×
利用换底公式求值的思想与注意点
[跟踪训练]
1.计算:
(1)log29·log34;(2).
解析:(1)由换底公式可得,
log29·log34==4.
·=·
(2)原式=.=-×=××log9==log×
题型二 换底公式的应用
[例2] 已知log189=a,18b=5,求log3645.(用a,b表示)
[解析] 因为18b=5,所以b=log185.
所以log3645====
=.==
求解与对数有关的各种求值问题应注意如下三点
(1)利用对数的定义可以将对数式转化为指数式.
(2)两边同时取对数是将指数式化成对数式的常用方法.
(3)对数的换底公式在解题中起着重要的作用,能够将不同底的问题转化为同底问题,从而使我们能够利用对数的运算性质解题.
[变式训练]
(1)若本例条件不变,如何求log1845(用a,b表示)?
(2)若将本例条件“log189=a,18b=5”改为“log94=a,9b=5”,则又如何求解呢?
解析:(1)因为18b=5,所以log185=b,所以log1845=log189+log185=a+b.
(2)因为9b=5,所以log95=b.
所以log3645=.===
题型三 对数的应用题
[例3] 物理学规定音量大小的单位是分贝(dB),对于一个强度为I的声波,其音量的大小η可由如下公式计算:η=10lg (其中I0是人耳能听到声音的最低声波强度).我们人类生活在一个充满声音的世界中,人们通过声音交换信息、交流情感,人正常谈话的音量介于40 dB与60 dB之间,则60 dB声音的声波强度I1是40 dB声音的声波强度I2的( )
A.倍
B.10倍
C.100倍
D.lg 倍
[解析] 因为音量大小与强度为I的声波的关系为η=10lg ,所以I=I010,
所以I1=I010=I0106,I2=I010=I0104,所以=100.
=
[答案] C
理解题意找到数学关系式是解应用题的关键,应用对数的运算性质计算.
[跟踪训练]
2.Logistic模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I(t)(t的单位:天)的Logistic模型:I(t)=,其中K为最大确诊病例数.当I(t*)=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则t*约为
(ln 19≈3)( )
A.60
B.63
C.66
D.69
解析:∵I=19,
=0.95K,则e0.23=,所以I=
所以0.23+53≈66.
=ln 19≈3,解得t*≈
答案:C
条件求值问题 ►数学抽象、数学运算
带有附加条件的代数式求值问题,需要对已知条件和所求式子进行化简转化,原则上是化为同底的对数,以便利用对数的运算法则.要整体把握对数式的结构特征,灵活运用指数式与对数式互化进行解题.
[典例] 若6x=5y=a,且=1,求a的值.
+
[解析] ∵6x=5y=a,∴xlg 6=lg a,ylg 5=lg a.
∴=loga5.
==loga6,=
∴=loga6+loga5=loga30=1,∴a=30.+
A层(必备知识练)
1.若lg 2=a,lg 3=b,则log245等于( )
A.
B.
C.
D.
解析:由lg 2=a,lg 3=b,则log245=.
===
答案:D
2.若log34·log8m=log