4.2.2 第1课时 对数的运算性质-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中数学必修第一册教师用书word(苏教版)
2026-09-29
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教辅
摘要:
本讲义聚焦高中数学“对数的运算性质”核心知识点,从指数运算性质切入,通过问题引导学生计算三组对数式猜想规律,系统推导并呈现积、商、幂的对数运算性质,强调成立条件及逆运算,构建从指数到对数运算的学习支架。
资料以问题驱动猜想培养数学眼光,通过推导过程强化逻辑推理(数学思维),设计多样题型并总结通性通法助学生用数学语言表达。如“想一想”辨析错误形式,课中辅助教师引导探究,课后练习及解析帮助学生查漏补缺,提升数学运算能力。
内容正文:
4.2.2 对数的运算性质
课标
要求
1.理解对数的运算性质,理解其推导的过程和成立条件(逻辑推理).
2.能熟练运用对数的运算性质化简求值(数学运算).
3.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(逻辑推理、数学运算).
第1课时 对数的运算性质
对数是指数的另一种表达形式.对数运算是指数运算的逆运算,我们已知道指数运算有指数运算的性质,那么对数运算是否有对数运算的性质?
【问题】 计算下列三组对数运算式,观察各组结果,你能猜想对数的运算性质吗?
(1)log2(4×8),log24+log28;
(2)log2,log232-log24;
(3)log225,5log22.
知识点 对数的运算性质
若a>0,且a≠1,M>0,N>0,n∈R,那么:
(1)loga(MN)= logaM+logaN ;
(2)loga= logaM-logaN ;
(3)logaMn= nlogaM .
提醒:(1)性质的逆运算仍然成立;(2)公式成立的条件是M>0,N>0,而不是MN>0,比如式子log2[(-2)·(-3)]有意义,而log2(-2)与log2(-3)都没有意义;(3)性质(1)可以推广为:loga(N1·N2·…·Nk)=logaN1+logaN2+…+logaNk,其中Nk>0,k∈N*.
【想一想】
loga(M±N)=logaM±logaN成立吗?两个正数的和与差的对数能否用这两个正数的对数表示?
提示:不成立;求两个正数的和与差的对数,没有运算法则,只能先求出它们的和与差,并且满足差为正数才能求对数.
1.〔多选〕下列计算正确的是( )
A.log315=log35+log310
B.lg=lg 32-lg 4
C.lg 2-lg=1
D.(loga3)2=2loga3
解析:BC 对于A,log315=log3(3×5)=log33+log35=1+log35,故A错误;对于B ,显然正确;对于C,lg 2-lg=lg(2÷)=1,故C正确;对于D,2loga3=loga32≠(loga3)2,故D错误.故选B、C.
2.log84+log82= 1 .
解析:log84+log82=log8(4×2)=log88=1.
3.log510-log52= 1 .
解析:log510-log52=log5=log55=1.
4. 设a=lg 2,b=lg 3,试用a,b表示lg 6.
解:lg 6=lg(2×3)=lg 2+lg 3=a+b.
题型一 对数式的化简与求值
(链接教科书第90页例4)求下列各式的值:
(1)log2(25×42);(2)log5625;(3)log3e+log3;(4)lg 50-lg 5.
解:(1)log2(25×42)=log225+log242=5+2log24=5+4=9.
(2)log5625=log554=4log55=4.
(3)log3e+log3=log3(e·)=log31=0.
(4)lg 50-lg 5=lg =lg 10=1.
通性通法
对数式的化简与求值
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.
计算下列各式的值:
(1)〔一题多解〕log3(27×92);(2)lg 5+lg 2;
(3)ln 3+ln;(4)log35-log315.
解:(1)法一 log3(27×92)=log327+log392=log333+log334=3log33+4log33=3+4=7.
法二 log3(27×92)=log3(33×34)=log337=7log33=7.
(2)lg 5+lg 2=lg(5×2)=lg 10=1.
(3)ln 3+ln =ln(3×)=ln 1=0.
(4)log35-log315=log3=log3=log33-1=-1.
题型二 利用对数运算性质化简与求值
求下列各式的值:
(1)log535-2log5+log57-log51.8;
(2)(lg 5)2+2lg 2-(lg 2)2.
解:(1)原式=log5(5×7)-2(log57-log53)+log57-log5=log55+log57-2log57+2log53+log57-2log53+log55
=2log55=2.
(2)原式=(lg 5)2+(2-lg 2)lg 2
=(lg 5)2+(1+lg 5)lg 2
=(lg 5)2+lg 2·lg 5+lg 2
=(lg 5+lg 2)·lg 5+lg 2
=lg 5+lg 2=1.
通性通法
利用对数运算性质化简与求值的方法
(1)“拆”:将积(商)的对数拆成同底的两个对数的和(差),即公式的正用;
(2)“收”:将同底的两个对数的和(差)合并为积(商)的对数,即公式的逆用;
(3)“凑”:将同底数的对数凑成特殊值,如利用lg 2+lg 5=1,进行计算或化简.
求下列各式的值:
(1);
(2)ln 1+lg 2+3lg 5-lg.
解:(1)原式===.
(2)原式=0+lg=lg 1 000=lg 103=3.
题型三 对数式的表示问题
(链接教科书第91页练习4题)设lg 2=a,lg 3=b,用a,b表示下列各对数:
(1)lg 24;(2)lg;(3)lg.
解:(1)lg 24=lg(3×8)=lg 3+lg 8=lg 3+3lg 2=b+3a.
(2)lg=lg 27-lg 4=3lg 3-2lg 2=3b-2a.
(3)lg=lg 50-lg 27=lg-lg 33=2-lg 2-3lg 3=2-a-3b.
通性通法
用已知对数式表示待求对数式的一般思路
(1)将待求对数式利用对数的运算性质转化,变为用已知对数式表示的形式;
(2)灵活运用对数的运算性质进行有目标的变形和化简是关键.
1.(2026·南京鼓楼区期中)已知lg 2=a,lg 3=b,则实数lg,lg 1.8,lg 14中可以用a,b表示的有( )
A.0个 B.1个
C.2个 D.3个
解析:C lg=lg 3-lg 5=lg 3-lg=lg 3-lg 10+lg 2=a+b-1,lg 1.8=lg=lg 18-lg 10=lg 2+lg 3+lg 3-1=a+2b-1,lg 14=lg 2+lg 7无法用a,b表示.故能用a,b表示有lg,lg 1.8共2个.故选C.
2.用lg x,lg y,lg z表示下列各式:
(1)lg(xyz);(2)lg.
解:(1)lg(xyz)=lg x+lg y+lg z.
(2)lg=lg -lg(y2z)=lg -(lg y2+lg z)=lg x-2lg y-lg z.
1.若a>0,a≠1,M>0,N>0,下列运算正确的是( )
A.loga=logaM
B.(logaM)N=NlogaM
C.(logaM)÷(logaN)=loga(M-N)
D.logaM+logaN=loga(M+N)
解析:A 对于A,loga=loga=logaM,故A正确;对于B,(logaM)N≠NlogaM,故B错误;对于C,(logaM)÷(logaN)≠loga(M-N),故C错误;对于D,logaM+logaN=logaMN≠loga(M+N),故D错误.故选A.
2.若lg a-lg 2=1,则a= 20 .
解析:∵lg a-lg 2=1,∴lg=1,即=10,解得a=20.
3.求值:+lg 100+= 10 .
解析:+lg 100+=(23+lg 102+2×=2+2+2×3=10.
4.(2026·射阳中学期中)求值:(lg 5)2+lg 2·lg 50+.
解:(lg 5)2+lg 2·lg 50+
=(lg 5)2+lg 2·(lg 5+lg 10)+21×
=(lg 5)2+lg 2·lg 5+lg 2+2×5
=lg 5·(lg 5+lg 2)+lg 2+10
=lg 5+lg 2+10
=11.
1.3lg 5+lg 8=( )
A.-3 B.-1
C.1 D.3
解析:D 3lg 5+lg 8=3lg 5+3lg 2=3(lg 5+lg 2)=3.故选D.
2.已知3a=2,则log38-2log36用a表示为( )
A.a-2 B.5a-2
C.3a-(1+a)2 D.3a-a2
解析:A 因为3a=2,所以a=log32,所以log38-2log36=log323-2(log32+1)=log32-2=a-2.故选A.
3.若lg x-lg y=t,则lg()3-lg()3=( )
A.3t B.t
C.t D.
解析:A lg()3-lg()3=3lg-3lg=3lg=3(lg x-lg y)=3t.
4.设lg 3=a,10b=5,则lg=( )
A. B.
C.3a-2b-1 D.3a+2b-2
解析:D 因为10b=5,所以lg 5=b,又lg 3=a,所以lg=lg=3lg 3-2lg 2=3a-2(1-lg 5)=3a-2(1-b)=3a+2b-2.故选D.
5.〔多选〕若a>0,a≠1,x>0,y>0,n∈N*,则下列各式中正确的有( )
A.(logax)n=nlogax B.logax=-loga
C.2lg(xy)=2lg x·2lg y D.=loga
解析:BCD 根据对数的运算性质logaMn=nlogaM(M>0,a>0,a≠1)知B、D正确,A错误;由lg(xy)=lg x+lg y可得2lg(xy)=2lg x+lg y=2lg x·2lg y,C正确.故选B、C、D.
6.〔多选〕下列各式中正确的有( )
A.loga=2logax+logay-logaz
B.loga5+loga=loga
C.2log610+log60.36=2
D.(lg 2)2+lg 20×lg 5=4
解析:AC loga=logax2y-logaz=logax2+logay-logaz=2logax+logay-logaz,A正确;loga5+loga=loga(5×)=loga1=0,B错误;2log610+log60.36=log6(102×0.36)=log662=2,C正确;(lg 2)2+lg 20×lg 5=(lg 2)2+lg(10×2)×lg=(lg 2)2+(1+lg 2)·(1-lg 2)=1,D错误.
7.已知3a=2,3b=,则2a-b= log320 .
解析:∵3a=2,3b=,∴a=log32,b=log3,∴2a-b=2log32-log3=log3(22÷)=log320.
8.已知xlog32=1,则2x+2-x的值是 .
解析:由xlog32=1,可知log32x=1,即2x=3,故2x+2-x=3+=.
9.若lg x+lg y=2lg(x-2y),则= 4 .
解析:因为lg x+lg y=lg(xy)=2lg(x-2y)=lg(x-2y)2,所以由xy=(x-2y)2,知x2-5xy+4y2=0,所以x=y或x=4y.又x>0,y>0且x-2y>0,所以舍去x=y,故x=4y,则=4.
10.计算下列各式的值:
(1)〔一题多解〕lg-lg+lg;
(2)lg 25+lg 8+lg 5×lg 20+(lg 2)2;
(3).
解:(1)法一 原式=(5lg 2-2lg 7)-×lg 2+(2lg 7+lg 5)
=lg 2-lg 7-2lg 2+lg 7+lg 5
=lg 2+lg 5=(lg 2+lg 5)
=lg 10=.
法二 原式=lg-lg 4+lg 7=lg=lg(×)=lg=.
(2)原式=2lg 5+2lg 2+lg 5×(2lg 2+lg 5)+(lg 2)2=2(lg 5+lg 2)+(lg 5)2+2lg 5×lg 2+(lg 2)2=2lg 10+(lg 5+lg 2)2=2+(lg 10)2=2+1=3.
(3)原式=====1.
11.已知logax=2,logbx=1,logcx=4(a,b,c,x>0且a,b,c,x≠1),则logx(abc)=( )
A. B. C. D.
解析:D x=a2=b=c4,所以(abc)4=x7,所以abc=,即logx(abc)=logx=,故选D.
12.〔多选〕已知a>0,b>0,且满足ba=9,a+log3b=3,则b的可能取值为( )
A. B.3 C. D.9
解析:BD ∵ba=9,∴a=logb9=2logb3,∵a+log3b=3,∴2logb3+log3b=3,对于A,当b=时,2logb3+log3b=-3,对于B,当b=3时,2logb3+log3b=3,对于C,当b=时,2logb3+log3b=-3,对于D,当b=9时,2logb3+log3b=3,故选B、D.
13.设a,b,c为正数,且满足a2+b2=4c2,则log2(1+)+log2(1+)= 1 .
解析:原式=log2+log2=log2(·)=log2=log2=log2=log22=1.
14.若正实数a,b满足alg b=2,alg a·blg b=5,求(ab)lg ab的值.
解:(ab)lg ab=alg ab·blg ab
=alg a+lg b·blg a+lg b
=alg a·alg b·blg a·blg b.
因为blg a=(10lg b)lg a=(10lg a)lg b=alg b=2,
所以(ab)lg ab=5×2×2=20.
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