内容正文:
第四节 指数函数、对数函数
第❶课时 指数与对数
课标解读
1.了解指数幂的拓展过程,掌握指数幂的运算性质.
2.理解对数的概念和运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数.
知识点一 指数
1.根式的性质
(1)()n=a(a使有意义);
(2)当n是奇数时,=a;当n是偶数时,=|a|=.
2.分数指数幂的意义
(3)0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.
3.有理数指数幂的运算性质
(1)aras=ar+s(a>0,r,s∈Q);
(2)(ar)s=ars(a>0,r,s∈Q);
(3)(ab)r=arbr(a>0,b>0,r∈Q).
知识点二 对数
1.对数的概念
一般地,如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.
2.对数的性质与运算法则
(1)对数的性质
①loga1=0;②logaa=1;③=N;④logaan=n(a>0,且a≠1).
(2)对数的运算性质
如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么
①loga(MN)=logaM+logaN;②loga=logaM-logaN;③logaMn=nlogaM(n∈R).
(3)对数的换底公式
logab=(a>0,且a≠1;b>0;c>0,且c≠1).
化简时,一定要注意区分n是奇数还是偶数.
1.换底公式的变形
(1)logab·logba=1,即logab=(a,b均大于0且不等于1).
(2) =logab(a,b均大于0且不等于1,m≠0,n∈R).
(3)logNM==(a,b,N均大于0且不等于1,M >0).
2.换底公式的推广:logab·logbc·logcd=logad(a,b,c均大于0且不等于1,d>0).
3.对数恒等式:=N(a>0,且a≠1,N>0).
一、辨析正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)()=()n=a(n∈N*).( × )
(2)分数指数幂可以理解为个a相乘.( × )
(3)loga(MN)=logaM+logaN.( × )
(4)logax·logay=loga(x+y).( × )
二、版本互鉴
1.(人教A必修第一册P109 T2)设a>0,则下列运算中正确的是( )
A.aa=a B.a÷a=a
C.aa-=0 D.(a)4=a
答案:D
2.(苏教版必修第一册P79 T2改编)设a>0,将表示成分数指数幂,其结果是( )
答案:C
3.(人教A版必修第一册P127 T5改编)设lg 2=a,lg 3=b,则log1210=( )
A. B.
C.2a+b D.2b+a
A 解析:log1210===.
考点 指数幂运算(自悟通)
1.若实数a>0,则下列等式成立的是( )
A.(-2)-2=4 B.2a-3=
C.(-2)0=-1 D.(a-)4=
D 解析:(-2)-2=,故A错误;2a-3=,故B错误;(-2)0=1,故C错误;(a-)4=,故D正确.
2.若=3,求的值.
解:由=3,两边平方,得x+x-1=7,
∴x2+x-2=47.∴x2+x-2-2=45.
由()3=33,得=27.
∴=.
3.化简下列各式:
解:(1)原式=1+×=1+×-=1+-=.
=-·=-.
(3)原式==.
指数幂的运算技巧
(1)有括号的先算括号里的,无括号的先做指数运算.
(2)先乘除后加减,负指数幂化成正指数幂的倒数.
(3)底数是负数,先确定符号;底数是小数,先化成分数;底数是带分数,先化成假分数.
(4)若是根式,应化为分数指数幂,尽可能用幂的形式表示,运用指数幂的运算性质来解答.
考点 对数式的化简与求值(自悟通)
1.(2020·全国Ⅰ卷)设alog34=2,则4-a=( )
A. B.
C. D.
B 解析:因为alog34=2,所以log34a=2,则有4a=32=9,所以4-a==.
2.(多选)(2022·广东汕头二模)设a,b,c都是正数,且4a=6b=9c,那么( )
A.ab+bc=2ac B.ab+bc=ac
C.=+ D.=-
AD 解析:由题意,设4a=6b=9c=M(M>0),
则a=log4M,b=log6M,c=log9M,
∴=logM4,=logM6,=logM9.
∵logM4+logM9=2logM6,
∴+=,即=-,
整理得,ab+bc=2ac,易知A,D正确,B,C错误.
3.(2023·河北唐山模拟)在标准温度和大气压下,人体血液中氢离子的物质的量的浓度(单位:mol/L,记作[H+])和氢氧根离子的物质的量的浓度(单位:mol/L,记作