内容正文:
§2 对数的运算
2.1 对数的运算性质
课程内容标准
学科素养凝练
1.掌握对数的运算性质,并能运用运算性质进行化简求值.
2.体会转化思想在对数中的作用.
通过对对数运算性质的学习,提升数学抽象、逻辑推理、数学运算的核心素养.
如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,n∈R,那么
(1)loga(M·N)=logaM+logaN;
(2)loga=logaM-logaN;
(3)logaMn=nlogaM.
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(1)log2x2=2log2x.( × )
(2)loga[(-2)×(-3)]=loga(-2)+loga(-3).( × )
(3)logaM·logaN=loga(M+N).( × )
2.log84+log82等于( )
A.log86 B.8
C.6 D.1
D [log84+log82=log88=1.]
3.log510-log52等于( )
A.log58 B.lg 5
C.1 D.2
C [log510-log52=log55=1.]
[知能解读] 底数相同的对数式的化简和求值的原则、方法及注意事项
(1)基本原则
对数的化简、求值一般是正用或逆用公式,对真数进行处理,选哪种策略化简,取决于问题的实际情况,一般本着便于真数化简的原则进行.
(2)两种常用方法
①“收”,将同底的两个对数的和(差)收成积(商)的对数.
②“拆”,将积(商)的对数拆成同底的两个对数的和(差).
(3)注意事项
①对于常用对数的化简要充分利用“lg 5+lg 2=lg 10=1”解题.
②准确应用如下结论:
loga1=0,logaa=1,=N(a>0,且a≠1,N>0).
求下列各式的值:
(1)lg 52+lg 2·lg 50+(lg 2)2;
(2)log2 +log212-log242;
(3);
(4)lg (+ ).
解 (1)原式=2lg 5+lg 2·lg (5×10)+(lg 2)2
=2lg 5+lg 2·lg 5+lg 2+(lg 2)2
=2lg 5+lg 2·(lg 5+lg 2)+lg 2
=2lg 5+lg 2+lg 2=2(lg 5+lg 2)=2.
(2)原式=log2(×12×)=-.
(3)分子=lg 5·(3+3lg 2)+3(lg 2)2
=3lg 5+3lg 2(lg 5+lg 2)
=3lg 5+3lg 2=3(lg 5+lg 2)=3,
分母=(lg 6+2)-lg =lg 6+2-lg =4,
∴原式=.
(4)原式=lg (+)2
=lg (3++3-+2)=lg 10=.
[方法总结]
(1)对数的运算实质是把积、商、幂的对数运算分别转化为对数的加、减、乘的运算.
(2)对于含有对数式的多项式运算问题:
①可以将式中真数的积、商、幂、方根化为对数的和、差、积,然后化简求值;
②可以将式中对数的和、差、积化为真数的积、商、幂、方根,然后化简求值.
[训练1] 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.
用lg x,lg y,lg z表示下列各式:
(1)lg (xyz);(2)lg ;(3)lg ;(4)lg .
解 (1)lg (xyz)=lg x+lg y+lg z.
(2)lg =lg (xy2)-lg z=lg x+2lg y-lg z.
(3)lg =lg (xy3)-lg =lg x+3lg y-lg z.
(4)lg =lg -lg (y2z)=lg x-2lg y-lg z.
[方法总结] 利用对数运算性质对代数式进行恒等变形时,要注意对数有意义的条件,如lg x2不一定等于2 lg x,反例:log10(-10)2=2log10(-10)是不成立的.另外注意loga(MN)≠logaM·logaN,loga(M±N)≠logaM±logaN
[训练2] 已知a=log32,那么log38-2log36用a表示为( )
A.a-2 B.5a-2
C.3a-(1+a)2 D.3a-a2-1
A [log38-2log36=log323-2(log32+log33)=3log32-2(log32+1)=3a-2(a+1)=a-2. ]
[训练3] 已知6a=8.请用a表示下列各式:
(1)log68;(2)log62;(3)l