内容正文:
第四章 对数运算与对数函数
4.2.2 换底公式
1.通过实例推导换底公式,准确地运用对数运算性质进行运算.
2.运用对数运算性质解决有关问题.
对数运算的性质与换底公式的应用.
灵活运用对数的换底公式和运算性质化简求值.
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有些计算器上只有常用对数键“LOG”(即“lg”)和自然对数键“LN”(即“ln”).对一般的底数,且和,要计算 ,必须将它转换成常用对数或自然对数.
如何转换呢?
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用计算器中的常用对数键“LOG”算出的值:
用计算器求的值.
操作步骤:
设,
则5,
等式两边取常用对数:
得,所以.
同理可得.这就同样可以用计算器中的自然对数键“LN”算出的值.
(计算器显示的数位是有限的,所以得到的结果一般是近似值).
通过操作计算器的过程,你能总结出什么规律?
总结:一般地,若,,,且,,则,
这个结论称为对数的换底公式.常见的有:或.
注意:(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) 换底公式用于改变对数式的底数,把不同底数的问题转化为同底数的问题进行化简、计算及证明;
常用结论:①(a>0且,b>0且
②且,,.
③且,b>0
你能用其他方法证明对数的换底公式吗?
证明:令,则,,
计算,故,等式两边同时取对数:
,
所以.
可用代数法进行证明.
计算:(1);(2);(3)(0,0,且,).
解: 根据对数的换底公式,得
(1);
(2);
(3).
观察题目对数的特点,用换底公式化为同底数对数再计算.
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计算:(1);(2).
解:根据对数的换底公式,得
(1)
(2)
不是同底数对数,要考虑使用换底公式化为同底数对数再计算.
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(1)已知,,试用,表示.
(2)设,求的值.
解:(1)由,得.
又,则.
(2)由,得,,
由换底公式得,,则.
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技巧总结:(1)用已知对数表示其他对数的思路:
①统一底数:巧用换底公式,灵活“换底”是解决这种问题的关键;
②分拆代换:结合对数运算法则,把所求向已知条件靠拢,巧妙代换求值.
(2)指数式的连等式求值方法:
第一步:可令连等式等于k(k>0),然后将指数式用对数式表示;
第二步:由换底公式可将指数的倒数化为同底的对数;
第三步:运用对数的运算性质化简求值.
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计算:(1);(2);
(3);(4).
解:(1);
(2);
(3);
(4).
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分别计算下列各式,你能得出什么结论?(1);
(2);(3).
解:(1);
(2));
(3)
通过观察得出结论:且,,.
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设0,0,0且,,利用对数的换底公式证明:(1);(2).
设,是正数,且,求的值.
证明:(1);(2).
解:因为0,0,,所以 因为,所以,
即,所以,所以.
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换底公式:一般地,若,,,且,,则.
常用结论:
①(a>0且,b>0且
②且,,.
③且,b>0
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教材第104页习题4-2A 组第6-7题.
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再 见
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