2022-2023高一上期末复习重难点对数(解析版)
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2022-2023高一上期末复习重难点对数
一、单选题
1.已知lg 2a =,lg3b =,则36log 5=( )
A .
221a b a +- B .12a
a b -+ C .22a a b -+ D .122a a b -+ 【答案】D
【分析】利用对数的运算法则及性质进行运算可得答案. 【解析】因为lg 2a =,lg3b =,所以()36lg 51lg 21log 5lg 362lg 2lg 322a
a b
--===++. 故选:D.
2.已知2log 3a =,3log 4b =,2c =,则( ) A .a >b >c B .c >b >a
C .a >c >b
D .b >a >c
【答案】C
【分析】a 与c 先通过3
2
进行比较,能得到a c >,接着发现2ab c =,所以c b >,即可得到结果
【解析】因为2223
log 3log 9log 822
a ==>=>,所以a c >,
又23lg 3log 3log 4lg 2ab =⋅=
⋅22lg 2
2lg 3
c ==,所以c b >,所以a c b >>, 故选:C.
3.已知53a =,32b =,则5() A .1 B .2
C .5
D .4
【答案】A
【分析】先求得,a b ,然后结合对数运算求得正确答案. 【解析】∵53a =,32b =,∴5log 3a =,3log 2b =, 5553log 10log 10log 3log 2ab -=-⨯=5555555log 2
log 10log 3log 10log 2log 51log 3
-⨯
=-==. 故选:A
4.345log log log 0x =⎡⎤⎣⎦,则x =( ) A .64 B .125 C .256 D .625
【答案】D
【分析】根据对数的运算及性质化简求解即可.
【解析】()345log log log 0x =⎡⎤⎣⎦,45log (log )1x ∴=,5log 4x ∴=,45625x ∴==
故选:D
5.中国的5G 技术处于领先地位,5G 技术的数学原理之一便是著名的香农公式:2log 1S C W N ⎛
⎫=+ ⎪⎝⎭
.它表
示:在受噪声干扰的信道中,最大信息传递速度C 取决于信道带宽W ,信道内信号的平均功率S ,信道内
部的高斯噪声功率N 的大小,其中S
N
叫做信噪比.当信噪比比较大时,公式中真数中的1可以忽略不计.按照香农公式,若不改变带宽W ,而将信噪比S
N
从1000提升到4000,则C 大约增加了( )(lg 20.301)≈
A .10%
B .20%
C .30%
D .50% 【答案】B
【分析】根据题中的香农公式分别计算
S
N
等于1000和4000时对应的C ,进而比较可得出结果. 【解析】信噪比提升到4000时对应的C 值记为C ',根据题意, 1000S N =时,222log 1log 10013log 10S C W W W N ⎛
⎫=+=≈ ⎪⎝⎭
4000S N =时,()222log 1log 400123log 10S C W W W N ⎛
⎫=+=≈+ ⎪⎝'⎭
()22·23log 10 1.23?log 10W C C W '+∴=≈
C ∴大约增加了20%,选项B 正确.
故选:B.
6.已知正实数,,a b c 满足1235a b c
==≠,则( ) A .a b c >> B .b a c >> C .b c a >> D .a c b >> 【答案】B
【分析】根据条件结合作商比较法可得2ln 33ln 2b a =,2ln 5
5ln 2
c a =从而可得答案.
【解析】由ln 2ln 323a b =,可得2ln 3ln 9
13ln 2ln8
b a ==>,所以b a > 由ln 2ln 525a
c =,可得()2ln 5ln 25
0,15ln 2ln 32c a ==∈,所以c a <所以b a c >> 故选:B
7.如果方程2(lg )(lg 7lg 5)lg lg 7lg 50x x +++⋅=的两根为α、β,则αβ⋅的值是( )
A .135
B .lg35
C .lg 7lg 5⋅
D .35
【答案】A
【分析】利用根与系数的关系和对数的运算性质直接求得.
【解析】由题意知,lg α、lg β是一元二次方程2(lg 7lg 5)lg 7lg 50x x +++⋅=的两根, 依据根与系数的关系得lg lg (lg 7lg5)αβ+=-+,1lg()lg(75)αβ-⋅=⨯,∴135
αβ⋅=. 故选:A.
8.已知2,3,则42()
A .
3
1mn mn ++ B .
3
21m n m n ++++
C .31mn mn m +++
D .31mn mn m +-+
【答案】C 【分析】由换底公式和对数运算法则进行化简计算.
【解析】由换底公式得:223log 7log 3log 7mn =⋅=,71
log 2mn
=
4242424278log 5678log log log ⨯=+=,其中4277771111711log 421log 61log 2log 311log mn
mn m mn n
=====
+++++++,
424222233383242log log log log lo 67g 1mn m ====+++,故42313log 5611
mn m mn m mn mn m mn +=++=+++++ 故选:C
二、多选题
9.下列运算错误的是( )
A .5
115
2log 10log 0.252+= B .42598
log 27log 8log 59
⋅⋅=
C .lg 2lg5010+=
D .(2
2(23)
5
log (23)log 24
+-=-
【答案】ABC
【分析】根据对数的运算性质逐项运算检验,即可判断各选项是否运算错误. 【解析】解:
对于A , 22
11115
5
5
5
2log 10log 0.25log (100.25)log 52+=⨯==-,所以选项A 错误;
对于B ,334259222
lg 3lg 2lg 5339
log 27log 8log 5lg 2lg 5lg 32228
⨯⋅⋅=⋅⋅==⨯⨯,所以选项B 错误; 对于C ,lg 2lg50lg1002+==,所以选项C 错误;
对于D ,2
22(23)15log (23)(log 2)1()24
+--=--=-,所以选项D 正确.
故选:ABC .
,则下列等式中不正确的是( A .lg()lg lg ab a b =+ B .lg lg lg a a b b ⎛⎫
=- ⎪⎝⎭
C .2
1lg lg 2a a b b ⎛⎫⎛⎫
= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
D .()1lg()log 10ab ab =
【答案】AB
【分析】根据对数的运算法则成立的条件,即可逐项判断出真假.
【解析】对于A ,0,0a b <<时, 0ab >,但是lg ,lg a b 无意义,该等式不正确; 对于B ,0,0a b <<时, 0ab >,但是lg ,lg a b 无意义,该等式不正确;
对于C ,00a
ab b
>⇒>,按照对数的运算法则,该等式正确;
对于D ,由换底公式得,()()()1
lg()log 1log 0log 10ab ab ab ab ab ==,该等式正确.
故选AB .
【点睛】本题主要考查对数的运算法则成立的条件判断以及换底公式的应用. 11.若1a >,1b >,且lg lg lg a b a b +=+,则( )
A .()()1lg 1g 0l a b -+-=
B .11lg 0a b ⎛⎫
⎪⎝⎭+= C .()()1lg 1g 1l a b -+-= D .11lg 1a b ⎛⎫+= ⎪⎝⎭
【答案】AB
【分析】根据对数运算求得正确答案. 【解析】依题意1,1a b >>,
由()()lg lg lg lg a b a b ab +=+=,得a b ab +=,所以()()()1111a b ab a b --=-++=,且11
1a b ab a b
+=+=, 即()()()()lg 1lg 1lg 11lg10a b a b -+-=-⎦
=⎡⎤⎣-=,11lg 0a b ⎛⎫
⎪⎝⎭
+=. 故选:AB
A .若0a >,且1a ≠,则0x ∀>,0y >,()log log log a a a x y x y +=+
B .若0a >,且1a ≠,则0x ∃>,0y >,()log log log a a a x y xy ⋅=
C .0a ∀>,0b >,()ln ln ln ab a b =+
D .1a ∀>,0b >,log a b a b = 【答案】BCD
【分析】根据对数的运算法则即可判断.
【解析】解:对于选项AC ,由对数的运算性质知0x ∀>,0y >有()log log log a a a xy x y =+,而
()log log log a a a x y x y +≠+,选项A 错误,C 正确;
对于选项B ,当1x y ==时,()log log log a a a x y xy ⋅=成立,选项B 正确; 对于选项D ,由对数的概念可知选项D 正确. 故选:BCD .
13.任何一个正整数x 都可以表示成()10110,n
x a a n =⨯≤<∈N ,此时lg lg x n a =+.则下列结论正确的是
( ) 真数N
2
3
4
5
6
7
8
lg N (近似值) 0.301 0.477 0.602 0.699 0.778 0.845 0.903
A .x 是1n +位数
B .x 是n 位数
B .
C .1003是47位数
D .155是11位数
【答案】AD
【分析】结合已知条件以及对数运算对选项进行分析,从而确定正确答案.
【解析】()10110,n
x a a n =⨯≤<∈N ,所以x 是1n +位数,故A 正确,B 不正确;
设1003x =,则lg 100lg347.7x =≈,所以0.7471010x =⨯,所以1003是48位数,故C 不正确; 对于D ,若155x =,则lg 15lg510.485x =≈,则0.485101010x =⨯,故155是11位数,故D 正确. 故选:AD
14.已知x >0,y >0,z >0,若357-1<log log log 0x y z ==<,则( ) A .z <y <x B .x <z <y
C .3x <5y <7z
D .5y <3x <7z
【答案】AC
【分析】设357log log log x y z t ===,则3,5,7t t t x y z ===,再利用t y x =在()0,∞+上的单调性比较;由11133,55,77t t t x y z +++===,利用1t y x +=在()0,∞+上的单调性比较.
【解析】设357log log log x y z t ===,
所以3,5,7t t t x y z ===,因为357-1<log log log 0x y z ==<, 所以10t -<<,所以t y x =在()0,∞+上是减函数,所以 z <y <x ,
而11133,55,77t t t x y z +++===,1t y x +=在()0,∞+上是增函数,所以3x <5y <7z 故选:AC
【点睛】本题主要考查对数转化为指数,幂函数的单调性的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.
三、填空题
15.计算:41
log 24481lg 30lg 3++-=______. 【答案】6
【分析】利用对数的运算性质即可求解. 【解析】原式()
144
30
23lg
23163
=++=++=. 故答案为:6. 16.)
2
1ln1
3
log 4
812
lg
21
23100
-
⎛⎫-++= ⎪⎝⎭
________.
【答案】33529
44
--
【分析】结合指数幂、对数运算法则化简求值 【解析】原式(
)
2
22232
3
333
log 22
2
323
22
3135292
lg102122123234444
23
-⨯--
---
⎛⎫
=-++
-=-
-+=--⨯=-- ⎪⎝⎭
=a 【答案】100
【分析】由题意可得lg 2lg lg 4a =,再根据对数的运算性质即可得出答案. 【解析】解:因为正数a 满足lg24a =,
所以lg 2lg lg 4a =,即lg 2lg 2lg 2a ⨯=,所以lg 2a =,解得210100a ==. 故答案为:100.
18.化简4839(2log 3log 3)(log 2log 2)=++____________ 【答案】2
【分析】结合log log m n
a a n
b b m =
、换底公式化简计算即可 【解析】原式2233111(2log 3log 3)(log 2log 2)232=⨯++2343
log 3log 2232
=⨯=.
故答案为:2.
23
a
=84=【答案】
9
25
##0.36
【分析】由指数与对数的运算性质求解 【解析】因为2
3
a
=,所以2log 3a =,又8log 5b =,所以21
log 53
b =,
所以233log 5a b -=,232log 35
94225
a b -==
, 故答案为:
925
20.已知3a b =,log a b a
=,则3a b +=_________. 【答案】63
【分析】根据对数性质判断0,0a b >>,由已知利用对数运算可求得a,b,即得答案. 【解析】由题意可知0,0a b >>, 由3a b =,log a b b a =可得3
log 3,3a b a b a a
==∴=,则33,3a a a =∴=,则33b =, 故363a b +=, 故答案为: 63
四、解答题 21.计算:
(1)7lg142lg lg 7lg183
-+-;(2)()2
lg53lg 22lg5lg 2lg5+++⨯;
(3)()()223666661log 2log 33log 2log 18log 23⎛⎫
++⨯ ⎪⎝⎭
.
【答案】(1)0
(2)3 (3)1
【分析】(1)利用对数相加相减的运算法则求解即可; (2)提公因式,逐步化简即可求解; (3)逐步将原式化成只含6log 2和6log 3形式. (1)
方法一:(直接运算)原式2
2
7147lg14lg lg 7lg18lg lg1037183⎛⨯⎛⎫
=-+-==⎫
⎪⎝⎭
= ⎪⎝⎭⨯. 方法二:(拆项后运算)原式()()()2
lg 272lg7lg3lg7lg 32=⨯--+-⨯
lg 2lg72lg72lg3lg72lg3lg 20=+-++--=.
(2)原式()()lg5lg5lg22lg2lg5lg2
=⨯++++
()lg5lg102lg10lg22lg5lg23=⨯++=++=.
(3)
原式()()3
22
6666
318log 2log 33log 2log 2
=++⨯()()22
36666log 2log 33log 2log 9=++⨯
()()226666log 2log 32log 2log 3=++⨯()62
6log 2log 31=+=. 22.(1)()()2
2
93777log 49log 7log 3log 3log 3+-
-;(2)2log 314331log lg 25lg 2log 9log 82e 2
-++-⨯++
【答案】(1)2;(2)4.
【分析】(1)将()2
37log 7log 3+展开再根据对数的运算求解; (2)根据对数的运算求解即可.
【解析】解:(1)原式()()()2
2
2
3373777log 7log 7log 32log 7log 3log 3log 3
=++⨯-
- ()()22
33log 72log 72=+-=.
(2)原式22
21221
log 32
223
3312log 3lg 5lg 2log 3log 2ln e 22=++-⨯+
+323314log 3lg5lg 2log 33log 222=++-⨯++ ()4lg 52324114=+⨯-+=+-=.
(1)ln 2ln 3ln 36
+;(2)22lg 2lg 52lg 2lg5++;(3)23log 9log 4⋅;
(4)414log 28log 56+;(5)154311lg log 9log 125log 10032+--;(6)38
1log 10032+ 2ln 3ln9e +(8)235111log log log 2589
⋅⋅. 【答案】(1)1
2 (2)1
(3)4 (4)12
-
(5)92
-
(6)1-
(7)ln3e (8)12-
【分析】根据指数幂的运算性质及换底公式逐一计算即可. (1)
解:
ln 2ln 3ln 61
ln 362ln 62
+==; (2)
解:()2
22lg 2lg 52lg 2lg5lg 2lg51++=+=; (3)
解:()2323log 9log 42log 32log 24⋅=⋅=; (4)
解:2141444
224
111log 28log 56log 28log 56log log 2log 2222
-+=-===-=-; (5)
解:154311lg log 9log 125log 10032+--22
2351523
1lg10log log 5log 23---⎛⎫=+-- ⎪⎝⎭
52232=---+92=-; (6) 解:381log lg 10032
+32532log 2lg10-=+52
133=-+=-;
(7)
解:()
2
22ln 3ln 9e ln 32ln 3+11ln 31ln 3ln 3e +=+=+=+=;
(8)
解:2
35111
log log log 2589
⋅⋅232235log 5log 2log 3---=⋅⋅23512log 5log 2log 312=-⋅⋅=-. 24.(1)已知3,把2写成含a 的代数式; (2)已知lg 2a =,把2log 25写成含a 的代数式.
【答案】(1)15a
+
;(2)22a
a -. 【分析】(1)根据同底数对数的加法运算、幂的对数运算性质及换底公式即可得解;
(2)根据同底数对数的减法运算、幂的对数运算性质及换底公式即可得解.
【解析】(1)因为3log 2a =,所以2log 96=()55
222311
log 23=log 2+log 3=5+
=5+.log 2a
⨯ (2)因为lg 2a =,所以2log 25=100
lg
lg 25lg100lg 4224===.lg 2lg 2lg 2a a
--
25.化简:()24822log 3log 9log 27log 3log 8n n
n +++⋅⋅⋅+⋅.
【答案】23log 3
【分析】利用对数的运算法则计算得到答案.
【解析】因为22log 3log 3n n
=,故原式2221log 3log 83log 3n n
=⋅⋅=.
26.设0a >,1a ≠,0M >,0N >,n R ∈,证明:log log log a a a M N N
=-,log log n a a M n M =. 【答案】见解析
【分析】结合指数的运算性质m
m n n a a a
-=和()m n mn a a =,同时取对数即可证得.
【解析】设,n
m
M a N a == ,因为m
m n n a a a
-=,所以m n M a N -=, 由对数的定义得到log ,log ,log a a a
M
M m N n m n N ===-,所以log log log a a a M M N N
=-; 因为()m n mn a a =,所以log ()m n a a mn =,即log log n
a a M n M =
()()()()log log 2log log c b c b c b c b a a a a +-+-+=⋅.
【答案】证明见解析
【分析】根据对数运算法则和换底公式证明. 【解析】证明:由勾股定理,得222+=a b c .
()()()()()()()()()()()
22log log log 11
log log log log log log log log a a a c b c b a a a a a a c b c b c b a a c b c b c b c b c b c b +--++-+=+==+-+⋅-+⋅-
()()
()()2
log 2log log log log a c b c b a a a a a c b c b +-==⋅+⋅-. 所以原等式成立.
28.设实数a ,b ,c 为正数,且满足222+=a b c ,4og )(l 11a +=,8log ()3
a b c +-=,求实数a ,b ,c 的值.
【答案】6,8,10a b c ===
【分析】利用对数式指数式互化及条件即求. 【解析】由4og )(l 11b c a ++=得14b c
a
++=,即3b c a +=, 由82
log ()3
a b c +-=
得2384a b c +-==,又222+=a b c , ∴6,8,10a b c ===.
1000,10000,…成10倍增长,取常用对数后就变为0,1,2,3,4,…我们再来看物理学中的一个例子.声强是表示声波强度的物理量,可用公式21
2
I vA ρω=
表示,其中v 表示声速,ω和A 分别是声波的频率和振幅,ρ是媒质的密度.由于声强的变化范围非常大,数量级可以相差很多,因此常采用对数标度,这就引
入了声强级的概念,规定声强级0
lg I L I =.通常规定202
010/m I w -=(相当于频率为1000Hz 时能够引起听觉
的最弱的声强),这时计算出来的L 就是声强Ⅰ的量度,式中声强级的单位称为贝尔.实际上,由于贝尔这
个单位太大,通常采用贝尔的1
10作单位,这就是分贝(dB ):010lg ()I L dB I =.当被测量的声强I 为声强0
I 的100倍时,声强级L 为多少分贝? 【答案】20
【分析】由对数的运算求解即可.
【解析】当被测量的声强I 为声强0I 的100倍时,0
100I
I = 0
10lg
10lg10020()I
L dB I ∴=⨯=⨯= ∴当被测量的声强I 为声强0I 的100倍时,声强级L 为20分贝
30.已知()()()212313515235log log log log log log log log log 0x y z ⎡⎤⎡⎤⎡⎤
===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦
,试比较x ,y ,z 的大小.
【答案】y x z >>.
【分析】对于形如()log log 0a b f x =⎡⎤⎣⎦的方程,由外向内逐层求解,即逐步脱去对数符号,从而建立关于x 的方程,求出x 的值,即可得到1
22x =、1
33y =、1
55z =,再根据幂函数的性质判断可得;
【解析】解:由()212
2log log log 0x ⎡⎤
=⎢⎥⎣⎦
,
得()122log log 1x =,21
log 2x =
,即122x =;理133y =,155z =. ∵1
2
1
366339y ===,3
1
1662228x ===,∴y x >.又5
1
1
101022232x ===,121
510105525z ===, ∴>x z ,∴y x z >>.
.已知222求(1)2x y +的最小值;(2)
4911
x y
x y +--的最小值; (3)正数z 满足11
1x y z +=+,求z 的取值范围. 【答案】(1)322+;(2)25;(3)41,3⎛⎤
⎥⎝⎦
.
【分析】(1)利用对数的运算得到x y xy +=,0x >,0y >,所以11
1x y
+=,然后利用“乘1法”,使用基
本不等式求最值; (2)将
4911
x y
x y +--通分合并,并利用x y xy +=化简为94x y +,然后利用“乘1法”,使用基本不等式求最值; (3)根据x y xy +=,利用基本不等式的变形不等式2
(
)2
x y xy +,求得4x y +,进而求得z 的取值范围. 【解析】解:(1)因为2222log ()log log log x y x y xy +=+=,
所以x y xy +=,0x >,0y >,所以111x y +=,所以1122(2)()3322y x
x y x y x y x y +=++=+++,
当且仅当
2y x x y =且11
1x y +=,即12x =+,212
y =+时取等号, 此时2x y +取得最小值322+;
(2)494
9
4
9
4913
491313111111()1x
y
y x x y x y x y xy x y +-+=+++=++=+-------++,
11494994(94)()1313225y x y x
x y x y x y x y x y
=+=++=+++⋅=,
当且仅当
49y x x y =且111x y +=,即5
3x =,52
y =时取等号,此时4911x y x y +--的最小值25; (3)因为2
(
)2
x y x y xy ++=,当且仅当2x y ==时取等号,解得4x y +,所以
11(0,]13x y ∈+-, 因为正数z 满足11
1x y z +=+,所以1411,13z x y ⎛⎤
=+∈ ⎥+-⎝⎦
, 故z 的取值范围41,3⎛⎤
⎥⎝⎦
.
32.已知a ,a (且1a ≠). (1)求2m n a +的值;
(2)若3log 21m n +=+,解关于x 的不等式:2(1)60tx at x a -++-<(其中t R ∈). 【答案】(1)12
(2)当0t <时,不等式的解集为1,(3,)t ⎛
⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝
⎭;当0=t 时,不等式的解集为()3,+∞;当103t <<时,不等
式的解集为13,t ⎛⎫ ⎪⎝⎭
;当13t =时,不等式的解集为∅;当13t >时,不等式的解集为1,3t ⎛⎫ ⎪⎝⎭;
【分析】(1)利用对数式与指数式的互化,及指数幂的运算即可得解;
(2)利用对数的运算可得3a =,再分类讨论0t <,0=t ,103t <<,13
t =和13t >,解不等式即可得解. (1)
由log 3a m =,log 2a n =,得3m a =,2n a =2223212m n m n a a a +∴=⋅=⨯=
(2)
3log 21m n +=+,33log 3log 2log 6log 21log 6a a a ∴+==+=,3a ∴=
不等式22(1)60(31)30tx at x a tx t x -++-<⇒-++<
(1)当0=t 时,不等式为:30x -+<,解得3x >,不等式的解集为()3,+∞;
(2)当0t ≠时,方程2(31)30tx t x -++=的两个根为13x =和21x t
= ①当0t <时,13t <,二次函数开口向下,不等式的解集为1,(3,)t ⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝
⎭; ②当103t <<时,13t >,二次函数开口向上,不等式的解集为13,t ⎛⎫ ⎪⎝⎭
; ③当13t =时,二次函数开口向上,不等式的解集为∅;④当13t >时,13t
<二次函数开口向上,不等式的解集为1,3t ⎛⎫ ⎪⎝⎭
; 综上可知,当0t <时,不等式的解集为1,(3,)t ⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝
⎭;当0=t 时,不等式的解集为()3,+∞; 当103t <<时,不等式的解集为13,t ⎛⎫ ⎪⎝⎭
;当13t =时,不等式的解集为∅;当13t >时,不等式的解集为1,3t ⎛⎫ ⎪⎝⎭; (1)证明:log 1log log a a ab x b x =+.(2)已知333pa qb rc ==,且1111a b c
++=. 求证:()1
111
222333
3pa qb rc p q r ++=++. 【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)结合换底公式以及对数运算证得等式成立.
(2)令333pa qb rc k ===,结合指数运算,通过证明等式左边=右边=13k 来证得等式成立.
(1)左边1
log log log log 1log 1log log log a x x a a ab x x x a ab ab b x a
ab
=====+=右边 (2)令333pa qb rc k ===,则2k pa a =,2k qb b =,2k rc c =,
所以()11322
23k k k pa qb rc a b c ⎛⎫++=++= ⎪⎝⎭1133111k k a b c ⎡⎤⎛⎫++= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,1111
11113
3333333333111k k k p q r k k a b c a b c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++=++=++= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,
所以()12223pa qb rc ++=111
333p q r ++.。