第4章 2.2 对数运算法则-【优学精讲】2026-2027学年高中数学必修第二册教用Word(人教B版)
4.2.2 对数运算法则
新课导入 | 学习目标 |
从对数定义知道,对数式与指数式是可以相互转化的,我们已经学习了指数幂的运算性质与法则,那么对数的运算是否存在类似的性质与法则呢?这节课我们就从指数与对数的关系及指数幂的运算性质,来研究相应的对数的运算性质. | 1.掌握对数的运算法则,理解其推导过程和成立条件. 2.掌握换底公式及其推论. 3.会运用对数运算法则进行一些简单的化简与证明. |
思考 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.
提示:(1)log2(4×8)=log232=5;log24+log28=2+3=5,猜想log2(4×8)=log24+log28.
(2)log2=log28=3;log232-log24=5-2=3,猜想log2
=log232-log24.
(3)log225=5;5log22=5×1=5,猜想log225=5log22.
[知识梳理]
如果a>0且a≠1,M >0,N >0,α∈R,那么
(1)loga(MN)=logaM+logaN.
(2)logaMα=αlogaM.
(3)loga=logaM-logaN.
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为了方便记忆,上述法则可表述为:积的对数等于对数之和,商的对数等于对数之差,幂的对数等于幂指数乘以幂的底数的对数.
[例1] (对接教材例2)计算下列各式的值:
(1)log345-log35;
(2)(lg 5)2+2lg 2-(lg 2)2;
(3)lg 14-2 lg +lg 7-lg 18.
【解】 (1)原式=log3=log39=log332=2.
(2)原式=(lg 5+lg 2)(lg 5-lg 2)+2lg 2
=lg 10×(lg 5-lg 2)+2lg 2
=lg 5-lg 2+2lg 2
=lg 5+lg 2=1.
(3)原式=lg (2×7)-2(lg 7-lg 3)+lg 7-lg (32×2)
=lg 2+lg 7-2lg 7+2lg 3+lg 7-2lg 3-lg 2=0.
利用对数运算法则化简求值的原则和方法
(1)基本原则
①正用或逆用运算法则,对真数进行处理;
②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)两种常用的方法
①“收”,将同底的两对数的和(差)收成积(商)的对数;
②“拆”,将积(商)的对数拆成同底的两对数的和(差.)
[跟踪训练1] (1)若lg 2-lg m=1,则m=( )
A. B.
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C. D.5
解析:选B.由lg 2-lg m=1,得lg =lg 10,即
=10,解得m=
.
(2)计算:①log312-log32=________;
②lg 25+lg 8+lg 5×lg 20+(lg 2)2=________.
解析:①log312-log32=log3
-log32=log3
=log3
=
.
②原式=lg 52+lg 23+lg
×lg (10×2)+(lg 2)2=2lg 5+2lg 2+(1-lg 2)·(1+lg 2)+(lg 2)2=2(lg 5+lg 2)+1-(lg 2)2+(lg 2)2=2+1=3.
答案:① ②3
思考 假设=x,则log25=xlog23,即log25=log23x,从而有3x=5,再将此式化为对数式可得到什么结论?
提示:x=log35,从而x==log35.
[知识梳理]
1.logab=(a>0且a≠1,b>0,c>0且c≠1).
2.对数换底公式的重要推论
(1)logaN=(N>0且N≠1,a>0且a≠1).
(2)loganbm=logab(a>0且a≠1,b>0,m∈R,n∈R且n≠0).
(3)logab·logbc·logcd=logad(a>0,b>0,c>0,d>0且a≠1,b≠1,c≠1).
[例2] (1)计算:(log43+log83)log32=________.
(2)已知log189=a,18b=5,求log3645.(用a,b表示)
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