内容正文:
4.3 对数函数
4.3.2 对数的运算法则
知识点 1
对数的概念
必备知识 清单破
4.3.1 对数的概念
1.对数的概念
如果ab=N(a>0且a≠1),那么b叫作以a为底,(正)数N的对数,记作b=logaN.这里,a叫作对数
的底数,N叫作对数的真数.
2.常用对数与自然对数
通常,我们将以10为底的对数叫作常用对数,并把log10N记为lg N.以e(e=2.718 28…)为底
的对数叫作自然对数,并把logeN记为ln N.
第1讲 描述运动的基本概念
3.对数的基本恒等式
(1) =N(N>0,a>0且a≠1);
(2)b=logaab(b∈R,a>0且a≠1).
特别地,logaa=logaa1=1,loga1=logaa0=0.即底的对数为1,1的对数为0.
第1讲 描述运动的基本概念
(1)loga(M·N)=logaM+logaN;
(2)logaMn=nlogaM(n∈R);
(3)loga =logaM-logaN.
(其中a>0,且a≠1,M>0,N>0)
知识点 2
对数的运算法则
第1讲 描述运动的基本概念
1.公式:logbN= .最常用的对数换底公式是logaN= ,logaN= .
2.换底公式的重要推论
①lo Nn= logaN(a>0,且a≠1,N>0,m≠0);
②logab= (a>0,且a≠1,b>0,且b≠1);
③logab·logbc·logcd=logad(a,b,c>0,且a,b,c≠1,d>0).
知识点 3
换底公式
第1讲 描述运动的基本概念
知识辨析
1.使对数loga(-2a+1)有意义的a的取值范围是什么?
2.指数式ax=N是否都能化为对数式?
3.在loga(MN)=logaM+logaN(a>0,且a≠1)中,公式成立的条件是什么?
第1讲 描述运动的基本概念
一语破的
1.由 得0<a< .
2.不是.需满足a>0且a≠1,N>0,否则不能转化.如:(-2)2=4不能化为2=log(-2)4.
3.M>0,N>0.
第1讲 描述运动的基本概念
定点 1
对数式化简的常用方法和技巧
关键能力 定点破
(1)同底数的对数式化简的常用方法:
①“收”,即逆用对数的运算法则,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”,即正用对数的运算法则,将一个对数式“拆”成多个对数的和或差.
(2)常用对数的化简要充分利用“lg 5+lg 2=1”来解题.
(3)对含有多重对数符号的对数,应从内向外逐层化简.
(4)当真数是形如“ ± ”的式子时,常用方法是“平方”或“取倒数”.
第1讲 描述运动的基本概念
典例 (1)计算: - ×(log34)×(log827)+2lo -log62;
(2)计算:log279+2lg 5+lg 4- ;
(3)计算:log535-2log5 +log57-log51.8;
(4)计算: - ×log2 +2lg( + );
(5)已知log189=a,18b=5,用a,b表示log3645.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)原式= -2× × -log63-log62=2-2× × -(log63+log62)=2-2×2-log66=
2-4-1=-3.
(2)log279+2lg 5+lg 4- =lo 32+2(lg 5+lg 2)- = +2- =2.
(3)原式=log5(5×7)-2(log57-log53)+log57-log5 =log55+log57-2log57+2log53+log57-2log53+log55=2.
(4)原式= -3×log22-3+lg( + )2=32-3×(-3)+lg(3+ +3- +2 )=9+9+lg(6+4)
=18+1=19.
(5)解法一:∵18b=5,∴b=log185,
于是log3645= = = = = .
解法二:∵18b=5,∴b=log185,
第1讲 描述运动的基本概念
于是log3645=
= = .
解法三:∵log189=a,18b=5,
∴lg 9=alg 18,lg 5=blg 18,
∴log3645= = =
= = .
第1讲 描述运动的基本概念
1.在对数式、指数式的互化运算中,要注意灵活运用定义和运算法则,尤其要注意条件和结论
之间的关系.
2.解决对数应用问题时,首先要理解题意,弄清关键词及字母的含义,然后恰当设未知数,建立
数学模型,最后转化为对数问题求解.
定点 2
对数运算法则的综合应用
第1讲 描述运动的基本概念
典例1 已知a,b,c是不等于1的正数,且ax=by=cz, + + =0,求abc的值.
思路点拨 设ax=by=cz=t,则x=logat,y=logbt,z=logct,代入 + + =0并用对数的运算法则可求得
abc的值,也可以用换底公式进行计算.
解析 解法一:设ax=by=cz=t,则t>0,且t≠1,
∴x=logat,y=logbt,z=logct,
∴ + + = + +
=logta+logtb+logtc=logt(abc)=0,
∴abc=1.
解法二:设ax=by=cz=t,则t>0,且t≠1,
∴x= ,y= ,z= ,
第1讲 描述运动的基本概念
∴ + + = + +
= .
∵ + + =0,
∴lg a+lg b+lg c=lg(abc)=0,
∴abc=1.
第1讲 描述运动的基本概念
典例2 已知m= - ,n= + ,求 的值.
解析 令log6m=p,则m=6p,
由m= - ,得6p=4p-9p,等号两边同除以6p,得1= - = - ,
整理得 - -1=0,
令log4n=q,则n=4q,
由n= + 得4q=9q+6q,等号两边同除以6q,得 = +1= +1,
整理得 - -1=0,
所以 和 是方程x2-x-1=0的两个根,
由x2-x-1=0,解得x= = ,
第1讲 描述运动的基本概念
又 , 均大于0,且函数y= 单调递减,
所以 = = ,所以p=q,
所以 = = = = = .
第1讲 描述运动的基本概念
$