内容正文:
4.3.2 对数的运算
学习任务目标
1.理解并掌握对数的运算法则;
2.理解并掌握换底公式;
3.能运用对数的运算法则及换底公式进行计算或证明.
1.指数式ax=N化为对数式为logaN=x.
2.实数指数幂的运算性质:
(1)a=(a>0,m,n∈N*,n>1);
(2)aman=am+n(a>0);
(3)=am-n(a>0);
(4)(am)n=amn(a>0);
(5)(ab)r=arbr(a>0,b>0).
知识点一 对数的运算性质
如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么
(1)loga(MN)=logaM+logaN;
(2)loga=logaM-logaN;
(3)logaMn=nlogaM(n∈R).
[微训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)积、商的对数可以化为对数的和、差. (√)
(2)loga(xy)=logax·logay. (×)
(3)log2(-5)2=2log2(-5). (×)
2.计算log84+log82的结果等于(D)
A.log86 B.8
C.6 D.1
3.计算:log510-log52=1.
知识点二 对数换底公式
若a>0,且a≠1;b>0;c>0,且c≠1,
则有logab=.
特别地,logab·logba=1.
[微训练]
1.计算:log23×log32=1.
2.log29×log32=________.
2 解析:log29×log32=×=2.
对数运算性质的应用
观察对数的运算性质:
(1)loga(MN)=logaM+logaN;
(2)loga=logaM-logaN;
(3)logaMn=nlogaM.
其中a>0,且a≠1,M>0,N>0,n∈R,思考下列问题:
探究1:对于性质(1),当M,N同号时成立吗?
提示:不一定成立.如lg[(-5)(-3)]有意义,
而lg(-5),lg(-3)无意义.
探究2:逆用性质时,还需要M>0,N>0吗?如应用logaM+logaN=loga(MN)时.
提示:不需要,因为logaM,logaN有意义,就有M>0,N>0.
1.若lg 2=a,lg 3=b,则=( )
A. B.
C. D.
B 解析:===.
2.计算:
(1)log345-log35;
(2)log2(23×45);
(3);
(4)log29·log38.
解:(1)log345-log35=log3=log39=log332=2.
(2)log2(23×45)=log2(23×210)=log2213
=13log22=13.
(3)原式=
==
==.
(4)log29×log38=log232×log323
=2log23×3log32=6log23×=6.
对数换底公式
【例1】(1)计算:(log2125+log425+log85)·(log52+log254+log1258).
(2)已知log189=a,18b=5,求log3645(用a,b表示).
解:(1)(方法一)原式=
=
=log25×(3log52)
=13log25×=13.
(方法二)原式====13.
(2)因为18b=5,所以log185=b.
(方法一)log3645==
==.
(方法二)因为=log189=a,所以lg 9=alg 18,
同理得lg 5=blg 18,
所以log3645===
==.
【类题通法】
应用换底公式应注意的两个方面
(1)化成同底的对数时,要注意换底公式的正用、逆用以及变形应用.
(2)题目中有指数式和对数式时,要注意将指数式与对数式统一成一种形式.
求值:
(1)log23×log35×log516;
(2)(log32+log92)(log43+log83).
解:(1)原式=××===4.
(2)原式=
==×=.
对数在实际中的应用
【例2】20世纪30年代,里克特制定了一种表明地震能量大小的尺度,就是使用测震仪衡量地震能力的等级,地震能力越大,测震仪记录的地震曲线的振幅就越大,这就是我们常说的里氏震级M.其计算公式为M=lg A-lg A0,其中A是被测地震的最大振幅,A0是标准地震的振幅.5级地震给人的震感已比较明显,8级地震的最大振幅是5级地震最大振幅的( )
A.30倍 B.lg 30倍
C.100倍 D.1 000倍
D 解析:设8级地震的最大振幅为A1,5级地震的最大振幅为A2,
则lg =lg A1-lg A2=(lg A1-lg A0)-(lg A2-lg A0)=8-5=3,所以=103=1 000.故选D.
射线测厚技术原理公式为I=I0e-ρμt,其中I0,I分别为射线穿过被测物前后的强度,e是自然对数的