内容正文:
4.2 对数
课程标准
学习目标
1、了解对数的概念.
2、会进行对数式与指数式的互化.
3、掌握对数的运算性质,并能理解推导这些法则的依据和过程.
4、通过对数的运算性质的探素及推导过程,培养学生的“合情推理能力”、“等价转化”和“演绎归纳”的数学思想方法,以及创新意识
1、数学抽象:对数运算性质的符号表示
2、逻辑推理:对数运算性质的推导、理解指数运算与对数运算之间的关系
3、数学运算:对数运算性质的运用
4、数学建模:能运用对数运算解决实际问题
知识点01 对数概念
1、对数的概念
如果,那么数b叫做以a为底N的对数,记作:.其中叫做对数的底数,叫做真数.
知识点诠释:
对数式中各字母的取值范围是:且,,.
2、对数( 且)具有下列性质:
(1)0和负数没有对数,即;
(2)1的对数为0,即;
(3)底的对数等于1,即.
3、两种特殊的对数
通常将以10为底的对数叫做常用对数,.以e(e是一个无理数,)为底的对数叫做自然对数,简记为.
4、对数式与指数式的关系
由定义可知:对数就是指数变换而来的,因此对数式与指数式联系密切,且可以互相转化.它们的关系可由下图表示.
由此可见a,b,N三个字母在不同的式子中名称可能发生变化.
【即学即练1】(2023·高一校考课时练习)在b=log3a-1(3-2a)中,实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
知识点02 对数的运算法则
已知,(且,、)
(1)正因数的积的对数等于同一底数各个因数的对数的和;
推广:
(2)两个正数的商的对数等于被除数的对数减去除数的对数;
(3)正数的幂的对数等于幂的底数的对数乘以幂指数;
知识点诠释:
(1)利用对数的运算法则时,要注意各个字母的取值范围,即等式左右两边的对数都存在时等式才能成立.
(2)不能将和、差、积、商、幂的对数与对数的和、差、积、商、幂混淆起来,即下面的等式是错误的:
,
,
.
【即学即练2】=( )
A.1 B.2
C.-1 D.-5
知识点03 对数公式
1、对数恒等式:
2、换底公式
同底对数才能运算,底数不同时可考虑进行换底,在a>0,a≠1,M>0的前提下有:
(1)
令,则有,,即,即,即:.
(2),令,则有,则有
即,即,即
当然,细心一些的同学会发现(1)可由(2)推出,但在解决某些问题(1)又有它的灵活性.而且由(2)还可以得到一个重要的结论:.
【即学即练3】化简求值: .
题型一:对数的定义
【典例1-1】(2024·高一·全国·随堂练习)对数中实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【典例1-2】(2024·高一·福建厦门·期末)已知,则( )
A.2 B. C.3 D.4
【方法技巧与总结】
对数式中各字母的取值范围是:且,,.
【变式1-1】(2024·高一·全国·专题练习)在中,实数的取值范围是( )
A.或 B.或
C. D.
【变式1-2】(2024·高一·全国·课后作业)有下列说法:
①以10为底的对数叫作常用对数;
②任何一个指数式都可以化成对数式;
③以e为底的对数叫作自然对数;
④零和负数没有对数.
其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式1-3】(2024·高一·全国·课后作业)在b=log3a-1(3-2a)中,实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式1-4】(2024·高一·上海·课后作业)若,则x的取值范围是
A. B.
C. D.
题型二:指数式与对数式互化及其应用
【典例2-1】(多选题)(2024·高一·贵州毕节·期末)下列四个命题:①;②若,则;③;④.其中真命题是( )
A.① B.② C.③ D.④
【典例2-2】(2024·高一·上海·随堂练习)将下列指数式与对数式互化.
(1);
(2);
(3);
(4).
【方法技巧与总结】
对数的定义是对数形式和指数形式互化的依据,而对数形式和指数形式的互化又是解决问题的重要手段.
【变式2-1】(2024·高一·全国·随堂练习)将下列对数式改写为指数式:
(1);
(2);
(3);
(4).
【变式2-2】(2024·高一·全国·随堂练习)将下列对数式改写为指数式:
(1);
(2);
(3);
(4).
【变式2-3】(2024·高一·全国·随堂练习)将下列指数式改写为对数式:
(1);
(2);
(3);
(4).
【变式2-4】(2024·高一·全国·专题练习)将下列指数式与对数式进行互化.
(1)
(2)
(3).
(4);
(5);
(6);
(7).
【变式2-5】(2024·高一·全国·课后作业)将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式:
(1);
(2);
(3);
(4).
题型三:利用对数恒等式化简求值
【典例3-1】(2024·上海市杨浦高级中学高一期中)化简的结果为( )
A. B. C. D.
【典例3-2】(2024·全国·高一专题练习)计算
(1)
(2)
【方法技巧与总结】
对数恒等式中要注意格式:①它们是同底的;②指数中含有对数形式;③其值为真数.
【变式3-1】(2024·新疆维吾尔自治区喀什第二中学高三阶段练习)化简:=________.
【变式3-2】(2024·贵州·遵义四中高一期末)______.
题型四:积、商、幂的对数
【典例4-1】(2024·高一·全国·课后作业)求值:( )
A.1 B. C.2 D.
【典例4-2】(2024·高一·青海海东·期中)已知都是正数,且,则( )
A. B. C. D.
【方法技巧与总结】
利用对数恒等式、对数性质及其运算性质进行化简是化简对数式的重要途径,因此我们必须准确地把握它们.在运用对数的运算性质时,一要注意真数必须大于零;二要注意积、商、幂的对数运算对应着对数的和、差、积得运算.
【变式4-1】(2024·高一·陕西西安·阶段练习)( )
A. B.1 C. D.
【变式4-2】(多选题)(2024·高一·江苏无锡·阶段练习)以下运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式4-3】(多选题)(2024·高一·江苏宿迁·期中)已知,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式4-4】(2024·高一·全国·随堂练习) .
【变式4-5】(2024·高一·全国·单元测试)计算:的值是 .
题型五:一类与对数有关方程的求解问题
【典例5-1】(2024·高一·江苏·假期作业)方程的根为( )
A. B.
C.或 D.或
【典例5-2】(2024·高一·全国·课后作业)方程=的解是( )
A.x= B.x=
C.x= D.x=9
【方法技巧与总结】
直接利用定义法或者换元法
【变式5-1】(2024·高一·上海·课后作业)方程解的个数是( ).
A.0个 B.1个 C.2个 D.无穷多个
【变式5-2】(2024·高一·上海·期末)方程的解 .
【变式5-3】(2024·高一·上海闵行·期末)方程的解是 .
【变式5-4】(2024·高一·上海·专题练习)已知方程的两个实根分别为、,求的值.
【变式5-5】(2024·高一·全国·课后作业)解关于的方程.
(1);
(2).
题型六:对数运算法则的应用
【典例6-1】(2024·高一·全国·课堂例题)计算下列各式的值:
(1);
(2);
(3).
【典例6-2】(2024·高一·上海·课堂例题)求下列各式的值:
(1);
(2);
(3);
(4).
【方法技巧与总结】
(1)利用对数的运算法则时,要注意各个字母的取值范围,即等式左右两边的对数都存在时等式才能成立.
(2)不能将和、差、积、商、幂的对数与对数的和、差、积、商、幂混淆起来.
【变式6-1】化简下列各式:
(1);
(2);
(3);
(4).
【变式6-2】(2024·高一·山东临沂·阶段练习)化简求值(需要写出计算过程)
(1).
(2).
【变式6-3】(2024·高二·湖南娄底·期末)计算下列各式的值:
(1);
(2).
【变式6-4】求下列各式的值:
(1);
(2)(a、b、c均为不等于1的正数);
(3);
(4).
题型七:换底公式的运用
【典例7-1】(2024·高一·江苏常州·期中) .
【典例7-2】(2024·高一·上海浦东新·期中)已知,则 .
【方法技巧与总结】
(1)利用换底公式可以把题目中不同底的对数化成同底的对数,进一步应用对数运算的性质.
(2)题目中有指数式和对数式时,要注意指数式与对数式的互化,将它们统一成一种形式.
(3)解决这类问题要注意隐含条件“”的灵活运用.
【变式7-1】(2024·高一·浙江宁波·期末)化简求值: .
【变式7-2】(2024·高一·浙江·期中)化简 .
【变式7-3】(2024·高一·上海·开学考试)设都是非零常数,且满足,则 .(结果用表示)
【变式7-4】(2024·高一·上海虹口·期末)若实数和满足,则 .
题型八:由已知对数求解未知对数式
【典例8-1】(2024·高一·全国·课堂例题)已知,,求(用a,b表示).
【典例8-2】(2024·高一·上海静安·期中)(1)已知,用a、b表示;
(2)已知求b的值;
(3)已知,试用表示;
(4)已知,试用表示求.
【方法技巧与总结】
利用对数运算法则的应用进行转换.
【变式8-1】(2024·高一·上海·专题练习)(1)设,试用含有的代数式表示;
(2)设,,试用、表示;
(3)设,,试用、表示.
【变式8-2】(2024·高一·全国·专题练习)已知,,求.(用表示)
【变式8-3】(2024·高一·上海静安·期中)若,用表示
【变式8-4】(2024·高一·上海·课后作业)已知,试用a,b分别表示下列各式:
(1);
(2);
(3).
【变式8-5】(2024·高一·全国·课后作业)(1)已知,用a,b表示;
(2)已知,用a,b表示.
题型九:证明常见的对数恒等式
【典例9-1】(2024·高一·全国·课后作业)证明:
(1);
(2).
【典例9-2】(2024·高一·上海·课后作业)已知在中,,角A,B,C所对应的三条边长分别为a,b,c.求证:.
【方法技巧与总结】
利用换底公式和作差法进行证明.
【变式9-1】(2024·高一·全国·课堂例题)利用换底公式证明:
(1);
(2).
【变式9-2】(2024·高一·浙江·开学考试)阅读以下材料:对数的创始人是苏格兰数学家纳皮尔(J.Napier,1550年﹣1617年),纳皮尔发明对数是在指数概念建立之前,直到18世纪瑞士数学家欧拉(Euler,1707年﹣1783年)才发现指数与对数之间的联系.对数的定义:一般地,若 ,则叫做以为底的对数,记作.比如指数式可以转化为,对数式可以转化为..我们根据对数的定义可得到对数的一个性质:.
理由如下:设,,所以,,
所以,由对数的定义得:,又因为,
所以
解决以下问题:
(1)将指数转化为对数式: .
(2)仿照上面的材料,试证明:.
(3)拓展运用:计算.
1.(2024·高一·安徽·期末)“学如逆水行舟,不进则退:心似平原跑马,易放难收”(明·《增广贤文》)是勉励人们专心学习的.假设初始值为1,如果每天的“进步率”都是,那么一年后是;如果每天的“退步率"都是,那么一年后是.一年后“进步者”是“退步者”的倍.照此计算,大约经过( )天“进步者”是“退步者"的2倍(参考数据:,)
A.33 B.35 C.37 D.39
2.(2024·高一·重庆·期末)已知实数,且,则以下说法正确的是( )
A. B.的值为4或8 C. D.的值为
3.(2024·高一·江苏扬州·期末)若,,则下列答案不正确的是( )
A. B. C. D.
4.(2024·高三·北京大兴·期末)已知且,则下列结论中不正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2024·高一·广西·期中)已知,,,则的最小值是( )
A.4 B.10 C.12 D.16
6.(2024·高一·云南保山·阶段练习)若,则( )
A. B. C.2 D.
7.(2024·四川绵阳·模拟预测)已知,则( )
A. B.2 C. D.
8.(2024·高一·江苏南京·阶段练习)已知,,,则的最小值是( ).
A.18 B.9 C. D.3
9.(多选题)(2024·高一·湖南·期末)下列各项不正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(多选题)(2024·高一·河南新乡·期末)已知,且,则( )
A. B.
C. D.
11.(多选题)(2024·高一·安徽阜阳·期末)已知正实数x,y,z满足,则( )
A. B. C. D.
12.(2024·高一·江苏连云港·期末)设,则 (用来表示.)
13.(2024·高一·福建龙岩·期末)已知,则 .
14.(2024·高一·江苏宿迁·期中)已知,则 .(用表示)
15.(2024·高一·江苏南京·期中)(1)计算:;
(2)已知,求的值.
16.(2024·高一·江苏南京·阶段练习)计算:
(1);
(2)已知,求.
17.(2024·高一·全国·专题练习)(1);
(2);
(3);
(4)已知,,试用,表示.
18.(2024·高一·云南曲靖·阶段练习)求下列各式的值.
(1)
(2)已知试用表示
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4.2 对数
课程标准
学习目标
1、了解对数的概念.
2、会进行对数式与指数式的互化.
3、掌握对数的运算性质,并能理解推导这些法则的依据和过程.
4、通过对数的运算性质的探素及推导过程,培养学生的“合情推理能力”、“等价转化”和“演绎归纳”的数学思想方法,以及创新意识
1、数学抽象:对数运算性质的符号表示
2、逻辑推理:对数运算性质的推导、理解指数运算与对数运算之间的关系
3、数学运算:对数运算性质的运用
4、数学建模:能运用对数运算解决实际问题
知识点01 对数概念
1、对数的概念
如果,那么数b叫做以a为底N的对数,记作:.其中叫做对数的底数,叫做真数.
知识点诠释:
对数式中各字母的取值范围是:且,,.
2、对数( 且)具有下列性质:
(1)0和负数没有对数,即;
(2)1的对数为0,即;
(3)底的对数等于1,即.
3、两种特殊的对数
通常将以10为底的对数叫做常用对数,.以e(e是一个无理数,)为底的对数叫做自然对数,简记为.
4、对数式与指数式的关系
由定义可知:对数就是指数变换而来的,因此对数式与指数式联系密切,且可以互相转化.它们的关系可由下图表示.
由此可见a,b,N三个字母在不同的式子中名称可能发生变化.
【即学即练1】(2023·高一校考课时练习)在b=log3a-1(3-2a)中,实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】要使式子b=log3a-1(3-2a)有意义,
则,解得或.
故选:B.
知识点02 对数的运算法则
已知,(且,、)
(1)正因数的积的对数等于同一底数各个因数的对数的和;
推广:
(2)两个正数的商的对数等于被除数的对数减去除数的对数;
(3)正数的幂的对数等于幂的底数的对数乘以幂指数;
知识点诠释:
(1)利用对数的运算法则时,要注意各个字母的取值范围,即等式左右两边的对数都存在时等式才能成立.
(2)不能将和、差、积、商、幂的对数与对数的和、差、积、商、幂混淆起来,即下面的等式是错误的:
,
,
.
【即学即练2】=( )
A.1 B.2
C.-1 D.-5
【答案】C
【解析】原式.
故选:C
知识点03 对数公式
1、对数恒等式:
2、换底公式
同底对数才能运算,底数不同时可考虑进行换底,在a>0,a≠1,M>0的前提下有:
(1)
令,则有,,即,即,即:.
(2),令,则有,则有
即,即,即
当然,细心一些的同学会发现(1)可由(2)推出,但在解决某些问题(1)又有它的灵活性.而且由(2)还可以得到一个重要的结论:.
【即学即练3】化简求值: .
【答案】/0.75
【解析】
.
故答案为:
题型一:对数的定义
【典例1-1】(2024·高一·全国·随堂练习)对数中实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为对数式的底数为大于零不等于1的实数,真数为正实数,
所以有,
故选:C
【典例1-2】(2024·高一·福建厦门·期末)已知,则( )
A.2 B. C.3 D.4
【答案】B
【解析】因为,可得,
且,解得.
故选:B.
【方法技巧与总结】
对数式中各字母的取值范围是:且,,.
【变式1-1】(2024·高一·全国·专题练习)在中,实数的取值范围是( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】B
【解析】由对数的定义可知,
解得,且,
故选:B.
【变式1-2】(2024·高一·全国·课后作业)有下列说法:
①以10为底的对数叫作常用对数;
②任何一个指数式都可以化成对数式;
③以e为底的对数叫作自然对数;
④零和负数没有对数.
其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】根据常用对数以及自然对数的概念可知①③正确,根据对数的性质可知④正确,
只有当且时,指数式才可以化成对数式,②错误,
故选:C
【变式1-3】(2024·高一·全国·课后作业)在b=log3a-1(3-2a)中,实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】要使式子b=log3a-1(3-2a)有意义,
则,解得或.
故选:B.
【变式1-4】(2024·高一·上海·课后作业)若,则x的取值范围是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】且
故选:B
题型二:指数式与对数式互化及其应用
【典例2-1】(多选题)(2024·高一·贵州毕节·期末)下列四个命题:①;②若,则;③;④.其中真命题是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】AB
【解析】对于①,,故①正确;
对于②,由指对数互化知若,则,故②正确;
对于③,,所以,故③错误;
对于④,,所以,故④错误.
故选:AB.
【典例2-2】(2024·高一·上海·随堂练习)将下列指数式与对数式互化.
(1);
(2);
(3);
(4).
【解析】(1);
(2);
(3);
(4).
【方法技巧与总结】
对数的定义是对数形式和指数形式互化的依据,而对数形式和指数形式的互化又是解决问题的重要手段.
【变式2-1】(2024·高一·全国·随堂练习)将下列对数式改写为指数式:
(1);
(2);
(3);
(4).
【解析】(1)由可得;
(2)由可得;
(3)由可得;
(4)由可得
【变式2-2】(2024·高一·全国·随堂练习)将下列对数式改写为指数式:
(1);
(2);
(3);
(4).
【解析】(1)由得.
(2)由得.
(3)由得.
(4)由得.
【变式2-3】(2024·高一·全国·随堂练习)将下列指数式改写为对数式:
(1);
(2);
(3);
(4).
【解析】(1)由得.
(2)由得.
(3)由得.
(4)由得.
【变式2-4】(2024·高一·全国·专题练习)将下列指数式与对数式进行互化.
(1)
(2)
(3).
(4);
(5);
(6);
(7).
【解析】(1)由可得.
(2)由,可得.
(3)由,可得.
(4)由,可得;
(5)由,可得;
(6)由,可得;
(7)由,可得.
【变式2-5】(2024·高一·全国·课后作业)将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式:
(1);
(2);
(3);
(4).
【解析】(1)
(2)
(3)
(4)
题型三:利用对数恒等式化简求值
【典例3-1】(2024·上海市杨浦高级中学高一期中)化简的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】,
故选:C
【典例3-2】(2024·全国·高一专题练习)计算
(1)
(2)
【解析】(1);
(2).
【方法技巧与总结】
对数恒等式中要注意格式:①它们是同底的;②指数中含有对数形式;③其值为真数.
【变式3-1】(2024·新疆维吾尔自治区喀什第二中学高三阶段练习)化简:=________.
【答案】2
【解析】.
故答案为:2.
【变式3-2】(2024·贵州·遵义四中高一期末)______.
【答案】
【解析】.
故答案为:.
题型四:积、商、幂的对数
【典例4-1】(2024·高一·全国·课后作业)求值:( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】C
【解析】.
故选:C
【典例4-2】(2024·高一·青海海东·期中)已知都是正数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,则,即.
故先:B.
【方法技巧与总结】
利用对数恒等式、对数性质及其运算性质进行化简是化简对数式的重要途径,因此我们必须准确地把握它们.在运用对数的运算性质时,一要注意真数必须大于零;二要注意积、商、幂的对数运算对应着对数的和、差、积得运算.
【变式4-1】(2024·高一·陕西西安·阶段练习)( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【解析】.
故选:A
【变式4-2】(多选题)(2024·高一·江苏无锡·阶段练习)以下运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】A选项,,A正确;
B选项,,B错误;
C选项,,C正确;
D选项,,D错误.
故选:AC
【变式4-3】(多选题)(2024·高一·江苏宿迁·期中)已知,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】因为,所以,
即,故,故A正确;
因为,,
所以成立,故C正确;
,
故,故B错误;
成立,故D正确.
故选:ACD.
【变式4-4】(2024·高一·全国·随堂练习) .
【答案】2
【解析】,.
故答案为:2
【变式4-5】(2024·高一·全国·单元测试)计算:的值是 .
【答案】5
【解析】原式
.
故答案为:5.
题型五:一类与对数有关方程的求解问题
【典例5-1】(2024·高一·江苏·假期作业)方程的根为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】B
【解析】由,得,
即,解得,
所以方程的根为.
故选:B
【典例5-2】(2024·高一·全国·课后作业)方程=的解是( )
A.x= B.x=
C.x= D.x=9
【答案】A
【解析】由题得.
故选:A
【方法技巧与总结】
直接利用定义法或者换元法
【变式5-1】(2024·高一·上海·课后作业)方程解的个数是( ).
A.0个 B.1个 C.2个 D.无穷多个
【答案】A
【解析】根据对数符号有意义可得,即且,
再根据题意可得,即,
解得或,
因为和均不满足且,
所以原方程解的个数为0.
故选:A.
【变式5-2】(2024·高一·上海·期末)方程的解 .
【答案】11
【解析】因为,所以,解得,
故答案为:11.
【变式5-3】(2024·高一·上海闵行·期末)方程的解是 .
【答案】
【解析】令,
由,得,
解得或(舍去),
所以,解得.
故答案为:
【变式5-4】(2024·高一·上海·专题练习)已知方程的两个实根分别为、,求的值.
【解析】设,则方程的两根为、,
由韦达定理得,,
即.
【变式5-5】(2024·高一·全国·课后作业)解关于的方程.
(1);
(2).
【解析】(1)
所以应满足
由对数的运算性质可将方程化为
或.
因为
(2)
所以应满足
根据对数的运算性质,
则原方程可化为
经检验,符合题意
题型六:对数运算法则的应用
【典例6-1】(2024·高一·全国·课堂例题)计算下列各式的值:
(1);
(2);
(3).
【解析】(1)原式
.
(2)原式
.
(3)原式
.
【典例6-2】(2024·高一·上海·课堂例题)求下列各式的值:
(1);
(2);
(3);
(4).
【解析】(1).
(2).
(3).
(4)
.
【方法技巧与总结】
(1)利用对数的运算法则时,要注意各个字母的取值范围,即等式左右两边的对数都存在时等式才能成立.
(2)不能将和、差、积、商、幂的对数与对数的和、差、积、商、幂混淆起来.
【变式6-1】化简下列各式:
(1);
(2);
(3);
(4).
【解析】(1)
;
(2)
;
(3)
;
(4)
.
【变式6-2】(2024·高一·山东临沂·阶段练习)化简求值(需要写出计算过程)
(1).
(2).
【解析】(1)原式
(2)原式
【变式6-3】(2024·高二·湖南娄底·期末)计算下列各式的值:
(1);
(2).
【解析】(1)原式
;
(2)原式
【变式6-4】求下列各式的值:
(1);
(2)(a、b、c均为不等于1的正数);
(3);
(4).
【解析】(1);
(2);
(3);
(4).
题型七:换底公式的运用
【典例7-1】(2024·高一·江苏常州·期中) .
【答案】
【解析】
.
故答案为:3
【典例7-2】(2024·高一·上海浦东新·期中)已知,则 .
【答案】2
【解析】,
,
,
则.
故答案为:2
【方法技巧与总结】
(1)利用换底公式可以把题目中不同底的对数化成同底的对数,进一步应用对数运算的性质.
(2)题目中有指数式和对数式时,要注意指数式与对数式的互化,将它们统一成一种形式.
(3)解决这类问题要注意隐含条件“”的灵活运用.
【变式7-1】(2024·高一·浙江宁波·期末)化简求值: .
【答案】/0.75
【解析】
.
故答案为:
【变式7-2】(2024·高一·浙江·期中)化简 .
【答案】
【解析】原式
.
故答案为:.
【变式7-3】(2024·高一·上海·开学考试)设都是非零常数,且满足,则 .(结果用表示)
【答案】
【解析】由都是非零常数,设,则,
所以
故答案为:
【变式7-4】(2024·高一·上海虹口·期末)若实数和满足,则 .
【答案】1
【解析】因为,则,可得,
所以.
故答案为:1.
题型八:由已知对数求解未知对数式
【典例8-1】(2024·高一·全国·课堂例题)已知,,求(用a,b表示).
【解析】因为,所以.
所以
.
【典例8-2】(2024·高一·上海静安·期中)(1)已知,用a、b表示;
(2)已知求b的值;
(3)已知,试用表示;
(4)已知,试用表示求.
【解析】(1)因为,则,
所以;
(2)
,
设则
则即或
即或
或.
(3),则.
,,
则
(4),
【方法技巧与总结】
利用对数运算法则的应用进行转换.
【变式8-1】(2024·高一·上海·专题练习)(1)设,试用含有的代数式表示;
(2)设,,试用、表示;
(3)设,,试用、表示.
【解析】(1)因为,所以,
所以,即.
(2)因为,
所以.
(3)因为,
所以.
【变式8-2】(2024·高一·全国·专题练习)已知,,求.(用表示)
【解析】因为,所以,
所以.
【变式8-3】(2024·高一·上海静安·期中)若,用表示
【解析】由题意,,
所以.
【变式8-4】(2024·高一·上海·课后作业)已知,试用a,b分别表示下列各式:
(1);
(2);
(3).
【解析】(1);
(2);
(3)
.
【变式8-5】(2024·高一·全国·课后作业)(1)已知,用a,b表示;
(2)已知,用a,b表示.
【解析】(1).
(2),,
又,
.
题型九:证明常见的对数恒等式
【典例9-1】(2024·高一·全国·课后作业)证明:
(1);
(2).
【解析】证明:(1).
故.
(2),
【典例9-2】(2024·高一·上海·课后作业)已知在中,,角A,B,C所对应的三条边长分别为a,b,c.求证:.
【解析】证明:在中,因为,所以,
因为
,
所以.
【方法技巧与总结】
利用换底公式和作差法进行证明.
【变式9-1】(2024·高一·全国·课堂例题)利用换底公式证明:
(1);
(2).
【解析】(1)由换底公式得,,
因此.
(2)由换底公式得,.
【变式9-2】(2024·高一·浙江·开学考试)阅读以下材料:对数的创始人是苏格兰数学家纳皮尔(J.Napier,1550年﹣1617年),纳皮尔发明对数是在指数概念建立之前,直到18世纪瑞士数学家欧拉(Euler,1707年﹣1783年)才发现指数与对数之间的联系.对数的定义:一般地,若 ,则叫做以为底的对数,记作.比如指数式可以转化为,对数式可以转化为..我们根据对数的定义可得到对数的一个性质:.
理由如下:设,,所以,,
所以,由对数的定义得:,又因为,
所以
解决以下问题:
(1)将指数转化为对数式: .
(2)仿照上面的材料,试证明:.
(3)拓展运用:计算.
【解析】(1)将指数转化为对数式:.
故答案为:.
(2)证明:设,,所以,,
所以,由对数的定义得,
又因,
所以;
(3)
故答案为:2.
1.(2024·高一·安徽·期末)“学如逆水行舟,不进则退:心似平原跑马,易放难收”(明·《增广贤文》)是勉励人们专心学习的.假设初始值为1,如果每天的“进步率”都是,那么一年后是;如果每天的“退步率"都是,那么一年后是.一年后“进步者”是“退步者”的倍.照此计算,大约经过( )天“进步者”是“退步者"的2倍(参考数据:,)
A.33 B.35 C.37 D.39
【答案】B
【解析】假设经过天,“进步者”是“退步者”的2倍,
列方程得,
解得,
即经过约35天,“进步者”是“退步者”的2倍.
故选:.
2.(2024·高一·重庆·期末)已知实数,且,则以下说法正确的是( )
A. B.的值为4或8 C. D.的值为
【答案】B
【解析】因,则,又,
则或.
则或,结合,得或.
A选项,当时,;当时,,故A错误;
B选项,当时,;当时,,故B正确;
C选项,当时,;当时,,故C错误;
D选项,当时,;当时,,故D错误.
故选:B
3.(2024·高一·江苏扬州·期末)若,,则下列答案不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】依题意,,
所以,.
对于A,,A正确.
对于B,,B正确.
对于C,,C错误.
对于D,,,
,所以,D正确.
故选:C.
4.(2024·高三·北京大兴·期末)已知且,则下列结论中不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】对A:,故A正确;
对B:由,则,故,故B正确;
对C:由, 故,
当且仅当时等号成立,由,故等号不成立,
即,故C正确;
对D:当、时,符合题意,
但此时,故D错误.
故选:D.
5.(2024·高一·广西·期中)已知,,,则的最小值是( )
A.4 B.10 C.12 D.16
【答案】D
【解析】由,可得.
,又,,
所以,
当且仅当,即时,等号成立.
故选:D
6.(2024·高一·云南保山·阶段练习)若,则( )
A. B. C.2 D.
【答案】C
【解析】∵,∴,
∴
.
故选:C.
7.(2024·四川绵阳·模拟预测)已知,则( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【解析】 ,
,
,
.
故选:D.
8.(2024·高一·江苏南京·阶段练习)已知,,,则的最小值是( ).
A.18 B.9 C. D.3
【答案】B
【解析】,
所以,且,,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
故选:B.
9.(多选题)(2024·高一·湖南·期末)下列各项不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】对于A,当时,,当时,,故A错误;
对于B,由对数的运算性质可知B错误;
对于C,由n次方根的性质,当为奇数时,,当为偶数时,,故C错误;
对于D,.故D正确.
故选:ABC.
10.(多选题)(2024·高一·河南新乡·期末)已知,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】对于A,由题意可得,A正确.
对于B,因为,,所以,当且仅当时,等号成立,B正确.
对于C,,
当且仅当,即时,等号成立,C错误.
对于D,,D正确.
故选:ABD
11.(多选题)(2024·高一·安徽阜阳·期末)已知正实数x,y,z满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】设,则,,,且,
由,A正确;
由A可知,,所以,由不等式得,即,所以,即,
当且仅当,即,时取得等号,又时,由可得,
与,矛盾,所以,B正确;
,
所以,,
所以,所以,C正确,D错误.
故选:ABC
12.(2024·高一·江苏连云港·期末)设,则 (用来表示.)
【答案】
【解析】因为
所以,,
两式相减可得:,解得:,
.
故答案为:
13.(2024·高一·福建龙岩·期末)已知,则 .
【答案】5
【解析】设,则,,,
故.
故答案为:5
14.(2024·高一·江苏宿迁·期中)已知,则 .(用表示)
【答案】
【解析】由,得,又,
所以.
故答案为:
15.(2024·高一·江苏南京·期中)(1)计算:;
(2)已知,求的值.
【解析】(1)
;
(2)∵,
∴,,
∴
.
16.(2024·高一·江苏南京·阶段练习)计算:
(1);
(2)已知,求.
【解析】(1)原式;
(2),
,
,
,
,
原式.
17.(2024·高一·全国·专题练习)(1);
(2);
(3);
(4)已知,,试用,表示.
【解析】(1)原式
;
(2)原式;
(3)原式
;
(4)因为,
所以.
18.(2024·高一·云南曲靖·阶段练习)求下列各式的值.
(1)
(2)已知试用表示
【解析】(1)
.
(2),
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