内容正文:
4.3.2 对数的运算法则(强基课—梯度进阶式教学)
课时目标
1.理解对数的运算性质,能熟练运用对数的运算性质化简求值.
2.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.
(一)对数的运算法则
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).
微点助解
1.对数的运算法则
(1)对数运算法则的语言表达:“积的对数=对数的和”,“商的对数=对数的差”.
(2)对数的运算法则实际上是将积、商、幂的运算分别转化为对数的加、减、乘的运算.
(3)注意法则的使用条件:每一个对数都要有意义.
log2(-3)(-5)=log2(-3)+log2(-5)是不成立的,log10(-10)2=2log10(-10)是不成立的.
2.对数运算中的常用结论
已知a>0,且a≠1.
(1)loga=logaM-1=-logaM(M>0);
(2)loga=logaM=logaM(M>0,n,p∈N+,p,n>1);
(3)推广:logaN1+logaN2+…+logaNk=loga(N1·N2·…·Nk)(k∈N+,N1,N2,…,Nk均大于0).
[基点训练]
1.下列等式成立的是( )
A.log223=3log22 B.log2(8+4)=log28+log24
C.log2(8-4)=log28-log24 D.=log2
解析:选A 对于A,log223=3log22,故A正确;对于B,log2(8+4)=log212,故B错误;对于C,log2(8-4)=log24=log222=2log22=2,故C错误;对于D,===,故D错误.
2.化简log612-2log6的结果为( )
A.6 B.12
C.log6 D.
解析:选C 原式=log6 -log62=log6=log6.
(二)换底公式
1.常用对数与自然对数
名称
定义
符号
常用对数
以10为底的对数叫作常用对数
log10N记为lg_N
自然对数
以e为底的对数叫作自然对数,e是无理数,e=2.718 28…
logeN记为ln_N
2.对数换底公式
logab=(a>0,且a≠1;b>0;c>0,且c≠1).
3.推论
(1)logab·logba=1(a>0,且a≠1,b>0,且b≠1).
(2)logab·logbc·logca=1(a>0,b>0,c>0,且a,b,c≠1).
微点助解
(1)换底公式成立的条件是公式中的每一个对数式都有意义.
(2)运用换底公式可以改变对数式的底数,把不同底数问题转化为同底数问题来进行化简、计算和证明.
(3)实际应用换底公式时,底数究竟换成什么要由具体的已知条件来确定,一般换成以10为底的常用对数.
[基点训练]
1.计算log92×log43=( )
A.4 B.2
C. D.
解析:选D log92×log43=×=×=.
2.若lg 3=a,lg 2=b,用a,b表示log43=________.
解析:log43===.
答案:
题型(一) 对数运算法则的应用
[典例] 求下列各式的值.
(1);(2)(lg 5)2+lg 2×lg 50;
(3).
[解] (1)原式===.
(2)原式=(lg 5)2+lg 2(lg 5+1)=(lg 5)2+lg 2×lg 5+lg 2=lg 5(lg 2+lg 5)+lg 2=lg 5+lg 2=1.
(3)原式==
====-1.
[方法技巧]
对数式化简或求值的常用方法和技巧
(1)对于同底数的对数式,化简的常用方法是:
①“收”,即逆用对数的运算性质将同底对数的和(差)“收”成积(商)的对数,即把多个对数式转化为一个对数式;
②“拆”,即正用对数的运算性质将对数式“拆”成较小真数的对数的和(差).
(2)对含有多重对数符号的对数,应从内向外逐层化简.
(3)当真数是形如“±”的式子时,常用方法是“先平方后开方”或“取倒数”.
[针对训练]
计算:
(1)2(lg )2+lg ×lg 5+;
(2)log535+2log-log5-log514.
解:(1)原式=lg ×(2lg +lg 5)+=lg ×(lg 2+lg 5)+(1-lg )=lg +1-lg =1.
(2)原式=log5+2log2=log553-1=3-1=2.
题型(二) 对数换底公式的应用
[典例] 已知log37=a,2b=3,试用a,b表示log1456.
[解] 因为2b=3,所以b=log23,即log32=.
所以log1456=====.
[变式拓展]
1.本例条件不变,试用a,b表示log2898.
解