内容正文:
4.2 对数
【知识点梳理】
知识点一、对数概念
1.对数的概念
如果,那么数b叫做以a为底N的对数,记作:.其中叫做对数的底数,叫做真数.
知识点诠释:
对数式中各字母的取值范围是:且,,.
2.对数(且)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.
3.两种特殊的对数
通常将以10为底的对数叫做常用对数,.以e(e是一个无理数,)为底的对数叫做自然对数,简记为.
4.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.
知识点二、对数的运算法则
已知,(且,、)
(1)正因数的积的对数等于同一底数各个因数的对数的和;
推广:
(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;
(3)正数的幂的对数等于幂的底数的对数乘以幂指数;
知识点诠释:
(1)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.
(2)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:
,
,
.
知识点三、对数公式
1.对数恒等式:
2.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,则有,,即,即,即:.
(2),令,则有,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:.
【题型归纳目录】
题型一:对数的定义
题型二:指数式与对数式互化及其应用
题型三:利用对数恒等式化简求值
题型四:积、商、幂的对数
题型五:一类与对数有关方程的求解问题
题型六:对数运算法则的应用
题型七:换底公式的运用
题型八:由已知对数求解未知对数式
题型九:证明常见的对数恒等式
【典型例题】
题型一:对数的定义
例1.(2022·江西省吉水中学高一阶段练习)使式子有意义的x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】要使式子有意义,
则,即,
解得或,
所以x的取值范围是.
故选:D
【方法技巧与总结】
对数式中各字母的取值范围是:且,,.
例2.(2022·全国·高