对数的概念和性质
对数的概念-说课及讲
对数的连续对数
连续对数是指数与对数的复合运算,表示为log_a(b) * log_b(c) * ... * log_z(y),其中a、b、c...z是底数,y是指数。连续对数的性质包括 可以化简为单一的对数形式,如log_a(b) * log_b(c) = log_a(c)。
在地理学和气象学中,对数被广泛应用于测量和表 示地震、台风等自然灾害的等级和规模。
对数在金融领域的应用
02
01
03
在金融领域中,对数被广泛应用于计算复利、折现和 风险评估等方面。
在股票、债券和期货等金融产品的价格计算中,对数 也起着重要的作用。
对数在金融领域的应用还涉及到保险、投资和财务分 析等方面。
对数在信息科技领域的应用
在信息科技领域中,对数被广 泛应用于数据压缩、信号处理 和图像处理等方面。
在网络通信中,对数被用于计 算网络流量和带宽等参数。
在计算机科学中,对数被用于 计算算法复杂度和数据结构的 大小等方面。
04
对数的历史和发展
对数的发展历程
对数概念的产生
对数概念最初由苏格兰数学家纳皮尔和英国数学家 布里格斯在研究天文学时共同提出,以解决大数计 算问题。
总结词
对数的除法法则是指数相除对应的对数也相除。
详细描述
对于任意正数a、b和自然数n、m,如果an=1/bm,则log(a)n=-log(b)m。这个法则在对数运算中也非常重要, 因为它允许我们通过将复杂的对数问题转化为更简单的对数问题进行解决。
对数函数及其性质知识点总结讲义
对数函数及其性质知识点总结讲义一、对数基本概念1.对数的定义:对数是数学中的一种运算,用一个数的指数表示另一个数。
2. 对数的表示方法:如果a^x = b,则记作x = loga(b)。
3.对数函数:对数函数是指以对数的形式来表示函数的函数。
二、对数函数的性质1.定义域和值域:-对数函数的定义域为正实数集,即x>0。
-对数函数的值域为实数集,即y∈R。
2.对称性:- 设a > 1,则loga(x) = y当且仅当a^y = x。
- 设0 < a < 1,则loga(x) = y当且仅当a^y = x。
3.基本性质:- loga(1) = 0,其中a ≠ 0。
- loga(a) = 1,其中a ≠ 1- loga(x · y) = loga(x) + loga(y),其中x > 0,y > 0。
- loga(x / y) = loga(x) - loga(y),其中x > 0,y > 0。
- loga(x^p) = p · loga(x),其中x > 0,p ∈ R。
- loga(b) = logc(b) / logc(a),其中a,b > 0,且a ≠ 1,c ≠14.基本图像:- 对数函数y = loga(x)的图像为一条曲线,也称为对数曲线。
-当0<a<1时,对数曲线在第一象限上严格递减。
-当a>1时,对数曲线在第一象限上严格递增。
5.特殊对数函数:- 以2为底的对数函数y = log2(x)常用于衡量信息的位数及计算机科学中。
- 自然对数函数y = ln(x)常用于微积分和其它分支的数学中。
三、对数函数的应用1.指数增长与对数函数:对数函数的性质使得它在描述指数增长的问题中非常有用。
-对数函数可以用来模拟人口增长、投资收益、疾病传播等指数增长的过程。
2.对数函数在数据处理中的应用:-对数函数可以用来处理大量数据、极大值、极小值等情形。
对数的概念和运算性质课件
常见的对数方程解法
方法包括转换法、换底法、 指数幂等式法、配方法及 直接化幂为幂、幂等式、 差倍角公式。
真实场景中的对数方 程应用
生物学、化学、物理学和 金融学等领域中使用对数 方程来解决实际问题。
对数在实际问题中的应用
对数在生物学中的应用
对数函数可以用于描述生物学 中导数增长,基因表达和代谢 过程等。
• 《高中数学教师操作 指南第8册》
• 《高中数学课件:对 数公式集锦》
网络资源推荐
学术期刊推荐
• Khan Academy 对数 公式视频
• Wolfram Alpha 对数计算器
• Nature 数学部分论文
• Journal of Mathematical Analysis and Applicationgab 表示以 a 为底,b 的对数。
特殊情况:自然对数和常用对数
自然对数以 e(欧拉数)为底,常用对数以 10 为底。
对数的运算性质
1
对数的除法法则
2
loga(b/c) = logab - logac
3
对数的乘法法则
loga(bc) = logab + logac
对数的幂运算法则
logabc = c logab
对数的换底公式
定义
换底公式将一个对数重新表示 为以不同底数的对数。
推导过程
我们可以使用对数乘法法则和 对数的无穷级数来推导换底公 式。
举例说明
应用换底公式简化对数运算可 以减少常见错误。
对数方程的解法
对数方程的基本概念
解对数方程涉及用对数函 数来消去指数,得到一个 关于变量的代数方程。
对数在物理学中的应用
对数可以用于描述物理刺激强 度和感官响应之间的关系,以 及放射性退化中元素浓度的变 化。
教学课件第1课时对数的定义与性质
[例 4] 对数式 loga-2(5-a)=b 中,实数 a 的取值范围是
()
A.(-∞,5)
B.(2,5)
C.(2,+∞)
D.(2,3)∪(3,5)
[错解] A
由题意,得 5-a>0,∴a<5.
[错因分析] 该解法忽视了对数的底数和真数都有范围
限制,只考虑了真数而忽视了底数.
[正解]
5-a>0, D 由题意,得a-2>0,
请同学们结合本节课的学习,说出你有什么收获? 1.对数的定义
一般地,如果a(a>0,且a≠1)的 x 次幂等于N, 即ax=N, 那么数x叫做以a为底N的对数, 记作
logaN=x (式中的a叫做对数的底数,N叫做真数). 2.掌握指数式与对数式的互化
loga N x ax N (a>0,且a≠1)
3.掌握对数的性质.
③∵log1
2
8=-3,∴(12)-3=8.
④∵log3217=-3,∴3-3=217.
[点评] 互化时,首先指数式与对数式的底数相同,其次 将对数式的对数换为指数式的指数(或将指数式的指数换为对 数式的对数).
探究二 对数与指数的关系
ab N 叫做指数式, loga N b 叫做对数式.
当 a 0, a 1, N 0 时,
第二章 基本初等函数(Ⅰ)
第二章
2.2 对 数 函 数
第二章
2.2.1 对数与对数运算
第二章
第 1 课时 对数的定义与性质
1.理解对数的概念;(重点) 2.能够说明对数与指数的关系; 3.掌握对数式与指数式的相互转化.(难点) 4.掌握对数的性质.(重点)
温故知新 1.在指数 ab=N 中,a 称为 底数,b 称为 指数 ,N 称为 幂值,在引入了分数指数幂与无理数指数幂之后,b 的取值范 围由初中时的限定为整数扩充到了实数 . 2.若 a>0 且 a≠1,则 a0= 1 ;a1= a ;对于任意 x∈R, ax>0.
对数函数的基本概念与性质
对数函数的基本概念与性质对数函数是高中数学中的重要概念,它在数学分析、微积分、概率统计等领域中都有广泛的应用。
本文将介绍对数函数的基本概念和性质,并探讨其在数学和实际问题中的应用。
一、对数函数的定义与性质对数函数是指以某个正数(通常为底数)为底,另一个正数为指数的指数函数。
常见的对数函数有自然对数函数(以自然数e为底)和常用对数函数(以10为底)。
以下是对数函数的基本定义和性质:1. 自然对数函数:自然对数函数以常数e(约等于2.71828)为底,表示为ln(x)。
其定义域为正实数集(0, +∞),值域为实数集(-∞, +∞)。
自然对数函数的性质包括:ln(1)=0,ln(e)=1,ln(xy)=ln(x)+ln(y),ln(x/y)=ln(x)-ln(y),其中x,y为正实数。
2. 常用对数函数:常用对数函数以10为底,表示为log(x)。
其定义域为正实数集(0, +∞),值域为实数集(-∞, +∞)。
常用对数函数的性质包括:log(1)=0,log(10)=1,log(xy)=log(x)+log(y),log(x/y)=log(x)-log(y),其中x,y为正实数。
3. 对数函数的性质:对数函数具有以下常见性质:- 对于任意正数x,log(x)和ln(x)在x>1时都是递增的,在0<x<1时都是递减的。
- 对数函数的图像呈现出逐渐变缓的特点,即曲线在x趋近于0或无穷大时逐渐接近坐标轴。
- 对数函数的图像在x=1处有一个特殊点,即经过点(1, 0)。
- 对于同一个底数,对数函数之间存在换底公式,如log(x) =ln(x)/ln(10)和ln(x) = log(x)/log(e)。
二、对数函数的应用领域对数函数在数学和实际问题中有广泛的应用。
以下是一些常见应用领域的示例:1. 指数增长与对数函数:对数函数与指数增长可以互为逆运算。
例如,在财务分析中,对数函数可以用来研究指数增长的趋势,计算复利的增长率,并进行投资决策。
2.2.1对数与对数运算重难点题型(举一反三)(解析版)
2.2.1对数与对数运算重难点题型【举一反三系列】【知识点1 对数的概念与基本性质】2.常用对数和自然对数(1)常用对数:通常我们将以10为底的对数叫做常用对数,并把N 10log 记为N lg .(2)自然对数:在科学技术中常使用以无理数e =2.71828…为底数的对数,以e 为底的对数称为自然对数,并把N e log 记为N ln . 3.对数与指数的关系当0>a ,且1≠a 时,N x N a a xlog =⇔=.4.对数的基本性质(1)负数和零没有对数,即0>N ; (2)01log =a )1,0(≠>a a 且; (3))1,0(1log ≠>=a a a a 且. 【知识点2 对数的运算性质】 1.2.abb c c a log log log =(a >0,且a ≠1;c >0,且c ≠1;b >0). 3.知识拓展(1)可用换底公式证明以下结论: ①a b b a log 1log =;②1log log log =⋅⋅a c b c b a ;③b b a na n log log =;④b nm b a m a n log log =;⑤b b a alog log 1-=.(2)对换底公式的理解:换底公式真神奇,换成新底可任意,原底加底变分母,真数加底变分子.【考点1 对数有意义条件】【例1】(2019秋•马山县期中)对数式log (a ﹣2)(5﹣a )中实数a 的取值范围是( ) A .(﹣∞,5) B .(2,5)C .(2,3)∪(3,5)D .(2,+∞)【分析】对数式有意义的条件是:真数为正数,底为正数且不为1,联立得到不等式组,解出即可. 【答案】解:要使对数式b =log (a ﹣2)(5﹣a )有意义,则,解得a∈(2,3)∪(3,5),故选:C.【点睛】本题主要考查了对数式有意义的条件,即真数为正数,底为正数且不为1,属于基础题.【变式1-1】(2019秋•龙岩期末)若对数式log(t﹣2)3有意义,则实数t的取值范围是()A.[2,+∞)B.(2,3)∪(3,+∞)C.(﹣∞,2)D.(2,+∞)【分析】根据对数式log(t﹣2)3的定义,底数大于0且不等于1,列出不等式组,求出解集即可.【答案】解:要使对数式log(t﹣2)3有意义,须;解得t>2且t≠3,∴实数t的取值范围是(2,3)∪(3,+∞).故选:B.【点睛】本题考查了对数定义的应用问题,是基础题目.【变式1-2】在M=log(x﹣3)(x+1)中,要使式子有意义,x的取值范围为()A.(﹣∞,3]B.(3,4)∪(4,+∞)C.(4,+∞)D.(3,4)【分析】由对数的定义可得,由此解得x的范围.【答案】解:由函数的解析式可得,解得3<x<4,或x>4.故选:B.【点睛】本题主要考查对数的定义,属于基础题.【变式1-3】若对数ln(x2﹣5x+6)存在,则x的取值范围为.【分析】由已知利用对数的概念可得x2﹣5x+6>0,解不等式即可得解.【答案】解:∵对数ln(x2﹣5x+6)存在,∴x2﹣5x+6>0,∴解得:3<x或x<2,即x的取值范围为:(﹣∞,2)∪(3,+∞).故答案为:(﹣∞,2)∪(3,+∞).【点睛】本题考查对数函数的定义域的求法,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.【考点2 对数式与指数式的互化】【例2】(2019秋•巴彦淖尔校级期中)将下列指数形式化成对数形式,对数形式化成指数形式.①54=625②()m=5.73③ln10=2.303④lg0.01=﹣2⑤log216=4.【分析】利用对数的定义进行指对互化.【答案】解:①log5625=4,② 5.73=m,③e2.303=10,④10﹣2=0.01,⑤24=16.【点睛】本题考查了指对互化,是基础题.【变式2-1】将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式:(1)102=100;(2)lna=b;(3)73=343;(4)log6=﹣2.【分析】根据对数的定义进行转化.【答案】解:(1)lg100=2,(2)e b=a,(3)log7343=3;(4)6﹣2=.【点睛】本题考查了对数的定义,属于基础题.【变式2-2】将下列指数式与对数式互化:(1)log216=4(2)27=﹣3(3)43=64(4)﹣2=16.【分析】根据指数式a x=N等价于对数式x=log a N,可将指数式与对数式互化.【答案】解:(1)log216=4可化为:24=16;(2)27=﹣3可化为:;(3)43=64可化为:log464=3;(4)﹣2=16可化为:.【点睛】本题考查的知识点是指数式与对数式的互化,熟练掌握指数式a x=N等价于对数式x=log a N,是解答的关键.【变式2-3】将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式.(1)3﹣2=;(2)9=﹣2;(3)1g0.001=﹣3.【分析】直接利用指数式与对数式的互化,写出结果即可.【答案】解:(1)3﹣2=;可得﹣2=1og3.(2)9=﹣2;()﹣2=9.(3)1g0.001=﹣3.0.001=10﹣3.【点睛】本题考查指数式与对数式的互化,考查计算能力.【考点3 解对数方程】【例3】求下列各式中x的值:(1)log4x=﹣,求x;(2)已知log2(log3x)=1,求x.【分析】(1)根据对数和指数之间的关系即可将log232=5化成指数式;(2)根据对数和指数之间的关系即可将3﹣3=化成对数式;(3)根据对数的运算法则即可求x;(4)根据对数的运算法则和性质即可求x.【答案】解:(1)∵log232=5,∴25=32(2)∵3﹣3=,∴log3=﹣3;(3)∵log4x=﹣,∴x===2﹣3=;(4)∵log2(log3x)=1,∴log3x=2,即x=32=9.【点睛】本题主要考查指数式和对数式的化简,根据指数和对数的关系是解决本题的关键.【变式3-1】求下列各式中x的值:(1)log x27=;(2)4x=5×3x.【分析】(1)根据log x27=,可得=,进而得到x=9,(2)根据4x=5×3x,可得,化为对数式可得答案.【答案】解:(1)∵log x27=,∴=27=33=,故x=9,(2)∵4x=5×3x.∴,∴x=【点睛】本题考查的知识点是指数式与对数式的互化,熟练掌握a x=N⇔log a N=x(a>0,且a≠1,N >0)是解答的关键.【变式3-2】先将下列式子改写指数式,再求各式中x的值.①log2x=﹣②log x3=﹣.【分析】化对数式为指数式,然后利用有理指数幂的运算性质化简求值.【答案】解:①由log2x=﹣,得==;②由log x3=﹣,得,即.【点睛】本题考查对数式化指数式,考查了有理指数幂的运算性质,是基础的计算题.【变式3-3】将下列对数式化为指数式求x值:(1)log x27=;(2)log2x=﹣;(3)log5(log2x)=0;(4);(5)x=16.【分析】利用指数式与对数的互化:a b=N⇔log a N=B(a>0,a≠1,)、对数的性质log a1=0及log a a =1、指数的性质即可得出.【答案】解:(1)∵,∴,∴x==32=9;(2),∴==;(3)∵log5(log2x)=0,∴log2x=1,∴x=2;(4)∵,∴,化为33x=3﹣2,∴3x=﹣2,得到;(5)∵,∴,∴2﹣x=24,解得x=﹣4.【点睛】熟练掌握指数式与对数的互化:a b=N⇔log a N=B(a>0,a≠1,)、对数的性质、指数的性质是解题的关键.【考点4 对数运算性质的化简求值】【例4】(2019春•东莞市期末)计算(1)2﹣()+lg+()lg1(2)lg52+lg8+lg5lg20+(lg2)2【分析】(1)进行分数指数幂和对数的运算即可;(2)进行对数的运算即可.【答案】解:(1)原式=;(2)原式=2lg5+2lg2+lg5(2lg2+lg5)+(lg2)2=2+(lg2+lg5)2=3.【点睛】考查分数指数幂和对数的运算,完全平方公式的运用.【变式4-1】(2019•西湖区校级模拟)计算:(1);(2).【分析】(1)进行对数的运算即可;(2)进行指数式和根式的运算即可.【答案】解:(1)原式=;(2)原式=.【点睛】考查对数的运算性质,以及指数式和根式的运算.【变式4-2】(2019春•大武口区校级月考)(1)()0+()+();(2)【分析】(1)进行分数指数幂的运算即可;(2)进行对数的运算即可.【答案】解:(1)原式=;(2)原式=.【点睛】考查分数指数幂和对数的运算,以及对数的定义.【变式4-3】(2019春•禅城区期中)(1)化简:(2a b)(﹣6a b)÷(﹣3a b);(2)求值:2(lg)2+lg2•lg5+.【分析】(1)由指数幂的运算得:原式=4a b=4a,(2)由对数的运算得:原式=2(lg2)2+lg2(1﹣lg2)+(1﹣lg2)=1.得解【答案】解:(1)(2a b)(﹣6a b)÷(﹣3a b)=4a b=4a,(2)2(lg)2+lg2•lg5+=2(lg2)2+lg2(1﹣lg2)+(1﹣lg2)=1.【点睛】本题考查了对数的运算及指数幂的运算,属简单题.【考点5 利用换底公式化简求值】【例5】(2019秋•中江县校级期中)利用对数的换底公式化简下列各式:(1)log a c•log c a;(2)log23•log34•log45•log52;(3)(log43+log83)(log32+log92).【分析】根据换底公式,把对数换为以10为底的对数,进行计算即可.【答案】解:(1)log a c•log c a=•=1;(2)log23•log34•log45•log52=•••=1;(3)(log43+log83)(log32+log92)=(+)(+)=(+)(+)=•=.【点睛】本题考查了对数的计算问题,也考查了换底公式的灵活应用问题,是基础题目.【变式5-1】利用对数的换底公式化简下列各式:(log43+log83)(log32+log92)【分析】利用对数性质、运算法则、换底公式直接求解.【答案】解:(log43+log83)(log32+log92)=(log6427+log649)(log94+log92)=log64243•log98===.【点睛】本题考查对数值的求法,考查对数性质、运算法则、换底公式等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.【变式5-2】利用对数的换底公式化简下列各式:(1)log43+log83(2)log45+log92.【分析】(1)利用对数的换底公式展开后通分计算;(2)直接利用对数的换底公式进行化简.【答案】解:(1)log43+log83==;(2)log45+log92==.【点睛】本题考查对数的换底公式,是基础的会考题型.【变式5-3】(2019秋•西秀区校级期中)利用换底公式求log225•log34•log59的值.【分析】利用对数的运算法则和对数的换底公式即可得出.【答案】解:原式==2log25•2log32•2log53=8log25•log32•log53==8.【点睛】本题考查了对数的运算法则和对数的换底公式,属于基础题.【考点6 用已知对数表示其他对数】【例6】已知log189=a,18b=5,用a、b表示log645.【分析】根据换底公式,化简计算即可得到答案.【答案】解:log189=a,18b=5,∴b=log185,∴log645====【点睛】本题考查了对数的运算性质,以及换底公式,属于基础题【变式6-1】(1)已知log310=a,log625=b,试用a,b表示log445.(2)已知log627=a,试用a表示log1816.【分析】(1)先用换底公式用a表示lg3,再用换底公式化简log625=b,把lg3代入求出lg2,再化简log445,把lg3、lg2的表达式代入即可用a,b表示log445.(2)先用换底公式化简log1816,由条件求出lg3,再把它代入化简后的log1816 的式子.【答案】解:(1)∵log310=a,∴a=,∵log625=b===,∴lg2=,∴log445=====.(2)∵log627=a==,∴lg3=,∴log1816====.【点睛】本题考查换底公式及对数运算性质,体现解方程的思想,属于基础题.【变式6-2】(1)已知log147=a,log145=b,用a、b表示log3528.(2)已知log189=a,18b=5,用a、b表示log3645.【分析】根据换底公式,化简计算即可得到答案.【答案】解:(1)log147=a,log145=b,∴log3528====,(2)∵log189=a,18b=5,∴log185=b,∴log3645====,【点睛】本题考查了对数的运算性质,以及换底公式,属于基础题.【变式6-3】.已知lg2=a,lg3=b,用a,b表示下列各式的值.(1)lg12;(2)log224;(3)log34;(4)lg.【分析】利用对数的换底公式与对数的运算法则即可得出.【答案】解:∵lg2=a,lg3=b,∴(1)lg12=2lg2+lg3=2a+b;(2)log224=+log23=3+;(3)log34==;(4)=lg3﹣3lg2=b﹣3a.【点睛】本题考查了对数的换底公式与对数的运算法则,属于基础题.【考点7 与对数有关的条件求值问题】【例7】(2018秋•龙凤区校级月考)(1)已知lgx+lg(4y)=2lg(x﹣3y),求x﹣y的值;(2)已知lg2=a,lg3=b,试用a,b表示log830.【分析】(1)由lgx+lg(4y)=2lg(x﹣3y),推导出=9,再由x﹣y==,能求出结果.(2)log830==,由此能求出结果.【答案】解:(1)∵lgx+lg(4y)=2lg(x﹣3y),∴,解得=9,∴x﹣y===4.(2)∵lg2=a,lg3=b,∴log830===.【点睛】本题考查对数式化简求值,考查对数性质、运算法则等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.【变式7-1】(2019秋•江阴市期中)已知lgx+lgy=2lg(x﹣y),求.【分析】由题意可得x>0,y>0,x﹣y>0,xy=(x﹣y)2,从而解得=,从而解得.【答案】解:∵lgx+lgy=2lg(x﹣y),∴x>0,y>0,x﹣y>0,xy=(x﹣y)2,∴x2﹣3xy+y2=0,即()2﹣3+1=0,故=,故=()=(3+)﹣2.【点睛】本题考查了对数的化简与运算,同时考查了整体思想的应用,属于基础题.【变式7-2】已知lg(x+2y)+lg(x﹣y)=lg2+lgx+lgy,求log8的值.【分析】由已知条件推导出,由此能求出log8的值.【答案】解:∵lg(x+2y)+lg(x﹣y)=lg2+lgx+lgy,∴,整理,得,解得或=﹣1(舍),∴log8=log82==.∴log8的值为.【点睛】本题考查对数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意对数的性质和运算法则的合理运用.【变式7-3】已知2lg=lgx+lgy,求.【分析】根据对数的运算法则进行化简即可.【答案】解:由得x>y>0,即>1,则由2lg=lgx+lgy,得lg()2=lgxy,即()2=xy,即(x﹣y)2=4xy,即x2﹣2xy+y2=4xy,即x2﹣6xy+y2=0,即()2﹣6()+1=0,则==3+2或=3﹣2(舍),则=(3+2)=(3﹣2)﹣1=﹣1【点睛】本题主要考查对数的基本运算,根据对数的运算法则是解决本题的关键.【考点8 对数的综合应用】【例8】设x、y、z均为正数,且3x=4y=6z(1)试求x,y,z之间的关系;(2)求使2x=py成立,且与p最近的正整数(即求与P的差的绝对值最小的正整数);(3)试比较3x、4y、6z的大小.【分析】(1)令3x=4y=6z=k,利用指对数互化求出x、y、z,由对数的运算性质求出、、,由对数的运算性质化简与,即可得到关系值;(2)由换底公式求出P,由对数函数的性质判断P的取值范围,找出与它最接近的2个整数,利用对数的运算性质化简P与这2个整数的差,即可得到答案;(3)由(1)得3x、4y、6z,由于3个数都是正数,利用对数、指数的运算性质化简它们的倒数的差,从而得到这3个数大小关系.【答案】解:(1)令3x=4y=6z=k,由x、y、z均为正数得k>1,则x=log3k,y=log4k,z=log6k,∴,,,∵=,且,∴;(2)∵2x=py,∴p=====2=log316,∴2<log316<3,即2<p<3,∵p﹣2=log316﹣2=,3﹣p=3﹣log316=,∵﹣=0,∴,即>,∴与p的差最小的整数是3;(3)由(1)得,3x=3log3k,4y=4log4k、6z=6log6k,又x、y、z∈R+,∴k>1,=﹣==>0,∴,则3x<4y,同理可求=>0,则4y<6z,综上可知,3x<4y<6z.【点睛】本题考查了对数的运算法则、换底公式、指数式与对数式的互化,考查了推理能力,化简、计算能力,属于中档题.【变式8-1】设a,b,c是直角三角形的三边长,其中c为斜边,且c≠1,求证:log(c+b)a+log(c﹣b)a=2loga•log(c﹣b)a.(c+b)【分析】依题意,利用对数换底公式log(c+b)a=,log(c﹣b)a=证明左端=右端即可.【答案】证明:由勾股定理得a2+b2=c2.log(c+b)a+log(c﹣b)a=+====2log(c+b)a•log(c﹣b)a.∴原等式成立.【点睛】本题考查对数换底公与对数运算性质的应用,考查正向思维与逆向思维的综合应用,考查推理证明与运算能力,属于中档题.【变式8-2】(2018秋•渝中区校级期中)令P=80.25×+()﹣(﹣2018)0,Q=2log32﹣log3 +log38.(1)分别求P和Q.(2)若2a=5b=m,且,求m.【分析】(1)利用指数与对数运算性质可得P,Q.(2)2a=5b=m,且=2,利用对数换底公式可得a=,b=,代入解出即可得出.【答案】解:(1)P=×+﹣1=2+﹣1=.Q==log39=2.(2)2a=5b=m,且=2,∴a=,b=,∴=2,可得lgm=,∴m=.【点睛】本题考查了指数与对数运算性质、非常的解法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.【变式8-3】已知2y•log y4﹣2y﹣1=0,•log5x=﹣1,问是否存在一个正整数P,使P=.【分析】由2y•log y4﹣2y﹣1=2y•log y4﹣=0可求y,再由•log5x=﹣1求出x即可.【答案】解:∵2y•log y4﹣2y﹣1=2y•log y4﹣=0,∴y=16;∵•log5x=﹣1,∴,解得,x=;故P===3.【点睛】本题考查了指数函数与对数函数的应用及方程的解法,属于基础题.。
对数的基本性质和运算公式
对数的基本性质和运算公式对数是数学中非常重要和常用的概念,它在许多领域都有广泛的应用。
对数的基本性质和运算公式包括对数的定义、对数的性质、对数的运算规则以及一些常用的对数公式等。
本文将详细介绍这些基本性质和运算公式。
一、对数的定义:对数是指数运算的逆运算。
设a为一个正实数,b为一个正实数且不等于1,若满足b^x = a,其中x为实数,则称x为以b为底a的对数,记作x = log_b a。
其中,a称为真数,b称为底数,x称为对数。
在对数的定义中,底数和真数的位置可以互换,即x = log_b a等价于 a = b^x。
二、对数的性质:1.对数的定义保证了对数的唯一性,即对于给定的底数和真数,对数是唯一的。
2.对于不同的底数,同一个真数的对数是不同的。
3.当底数为1时,对数不存在,因为1的任何次幂都等于14. 当真数为1时,对数等于0,即log_b 1 = 0。
5.当底数为0时,对数不存在,因为0无法作为一个数的底数。
6.当0<b<1时,对数是负数;当b>1时,对数是正数;当b=1时,对数等于0。
三、对数的运算规则:1.对数的乘法法则:log_b (a * c) = log_b a + log_b c2.对数的除法法则:log_b (a / c) = log_b a - log_b c3.对数的幂法法则:log_b (a^p) = p * log_b a,其中p是任意实数。
这些运算规则可以用来简化对数运算或者将对数转化成乘法和除法的形式。
四、常用的对数公式:1.自然对数和常用对数之间的换底公式:log_b a = log_c a / log_c b,其中b和c是底数。
2.e为底的自然对数:自然对数是以e (自然常数)为底的对数,记作ln(x)。
3.常用对数:常用对数是以10为底的对数,记作log(x)。
4.对数性质的推广:log_b a^n = n * log_b alog_b √(a) = 1/2 * log_b a这些对数公式在计算和解决问题时都有常用的作用。
对数函数及其性质
- (0,+ (-4)
(2)因为 4-x>0,所以x<4,即函数y=loga(4-x)的定义域为
(3)
因为
3-x>0 x-1>0 x-1≠
所以 1<x<3,x≠2即函数 y=log(x-1)(3-x)的定义域 为: (1,2)
(4)因为
4x-3>0
x>3/4
4x-3≤
一、对数函数的定义
定义:函数y loga x(a 0,且 a 1) 叫做对数函数,其中x是自变量,函数 的定义域是(0,+∞)。
,
二、对数函数的图象:
. 1.描点画图 y=log2x(0<a≠1)的变量对应值表如下:
x
Y=log2x
… 1/8 1/4 1/2 1
2
1
4
2
8
3
…
…
-3 -2
log0.5(4x-3)0 定义域为 (3/4,1]
例2:比较大小
(1) log2 5.3和log2 4.7
(2) log0.2 7和log0.2 9 (4) loga 3.1和loga 5.2
(3)log和log 3 3
小结
1、对数函数的概念、图象和性质 2、对数函数的图象和性质的应用
三、对数函数的图象与性质:
函数 底数
y
y = log a x ( a>0 且 a≠1 ) a>1
y
0<a<1
1
图象
o
1
x
o
x
定义域 奇偶性 值域
定点 单调性 函数值 符号
( 0 , + ∞ ) 非奇非偶函数 R 非奇非偶函数
( 1 , 0 ) 即 x = 1 时,y = 0 在 ( 0 , + ∞ ) 上是增函数 在 ( 0 , + ∞ ) 上是减函数
对数的概念和性质
(2)因为
a a
0
=1,所以㏒a1=0,即:1的对
数是0;
(3)因为
1
=a,所以㏒aa=1,即:底的对
数为1。
例二、求下列各式中x的值:
(1)㏒64x=-
2 3
;
(2)㏒x8=6; (4)-㏑e =x。
2
(3)lg100=x ;
练习:课本P64
3、4
本节作业:P74
形式
a = N 中,若已知a、N怎么来求x呢?
x
x
一般的,如果 a
= N,那么x叫作以a为底, N的对数;其中a叫作对数的底数,N叫作真 数。记作:x=㏒aN。
如:
=16 可以说成2是以4为底16的对 1 数,写作:2=㏒416 ; 4 2 =2 可以说
4
2
1 1 成 是以4为底2的对数,写作: =㏒42 。 2 2
习题2.2 A组1、2
以10为底的对数一般称为常用对数,记作:
lgN;以e为底的对数一般称为自然对数,记 作:㏑N。 指数、对数、根式关系如下:
名称 字母 式子
a
底数 方根 底数
b
N
a =N
b
b
N =a
㏒aN=b
幂指数 幂 根指数 被开方数 对数 真数
指数式和对数式可以互相转化: x
a
=N←→x=㏒aN (a>0且a≠1)
对数的概念
引例:某种细胞分裂时,由1个分裂成两 个,两个分裂成4个……,一个这样的细胞分 裂x次后,得到的细胞个数y与x的函数关系式 为:
y= 2 (x∈N+)
x
用我们已经学习过的指数函数的知识,我们
对数性质知识点总结
对数性质知识点总结一、对数的定义1.1 对数的概念对数的概念是17世纪由苏格兰数学家约翰·纳皮尔(John Napier)发明的。
对数是指数的倒数,或者说是幂运算的逆运算。
如果a的x次幂等于b,那么x就是以a为底数,并且结果是b的对数,用符号"log"表示。
1.2 对数的性质对数的定义主要有以下几个性质:(1)对数的底数必须是正实数且不等于1。
(2)对数的真数必须是正实数。
(3)对数的指数必须是任意实数。
(4)对数的结果是一个实数。
二、对数的运算规则2.1 对数的基本运算规则对数的基本运算规则主要有以下几条:(1)对数的积等于对数的和,即logab + logac = loga(bc)。
(2)对数的商等于对数的差,即logab - logac = loga(b/c)。
(3)对数的幂等于对数的积的倍数,即xlogab = loga(bx)。
(4)对数的积的幂是指数的积,即(logab)^n = nlogab。
2.2 对数的换底公式换底公式是指将对数的底数从a换为b时的转换公式,即logab = logcb / logca。
这个公式在对数运算中经常被使用,因为在实际应用中,很多问题无法直接进行对数运算,需要将对数的底数进行转换,然后再进行计算。
2.3 对数的常用等式对数的常用等式主要有以下几个:(1)对数的反函数等式:loga(ax) = x。
(2)对数的倒数等式:loga(1/x) = -logax。
(3)对数的幂数等式:a^logax = x。
三、对数的性质3.1 对数的单调性对数函数y = loga(x)的单调性是指其增减性质。
当底数a大于1时,对数函数是增函数;当底数a小于1时,对数函数是减函数。
这是因为对数函数的基本定义是指数的倒数,所以当底数a的大小关系改变时,对数函数的单调性也会发生改变。
3.2 对数函数的图像对数函数的图像主要有以下特点:(1)对数函数的图像是一条拐点在(1,0)上的曲线。
对数的概念与性质
对数的概念与性质对数是数学中的一个重要概念,它在各个领域都有广泛的应用。
本文将介绍对数的概念及其性质,帮助读者更好地理解并应用对数。
一、对数的概念对数是指数运算的逆运算。
在数学中,对于任意正实数a和正实数b,如果a^x = b,则称x为以a为底b的对数,记作x=logₐ b。
这里的a 称为对数的底数,b称为真数。
对数运算可以理解为将指数运算的结果转化为一个数值。
二、对数的性质1. 对数的底数不能为0或1:因为0的任何正数次幂都等于0,而1的任何实数次幂都等于1,这样就无法满足对数的逆运算的要求。
2. 对数的底数不能为负数:因为负数的幂在实数范围内没有定义,无法满足对数的逆运算的要求。
3. 对数的底数必须大于0且不等于1:只有在底数大于0且不等于1的情况下,才能保证对数的逆运算存在,这样才有意义。
4. 对数的特殊形式:a) logₐ a = 1:任何数以自身为底的对数都等于1。
b) logₐ 1 = 0:任何底数的对数等于1的幂都等于1,因此对数的真数为1时,对数等于0。
c) logₐ (a×b) = logₐ a + logₐ b:对数运算的运算律之一,在求两个数的乘积的对数时,可以拆分为两个对数的和。
d) logₐ (a/b) = logₐ a - logₐ b:对数运算的运算律之二,在求两个数的商的对数时,可以拆分为两个对数的差。
e) logₐ (a^k) = k × logₐ a:对数运算的运算律之三,在求一个数的幂的对数时,可以将指数提到对数的前面。
三、对数的应用对数在数学和其它领域中有广泛的应用,下面列举几个常见的应用:1. 指数运算转化:对数的一个重要应用是将指数运算转化为简单的加减运算,方便计算和处理复杂的指数关系。
2. 代数方程求解:对数可以用于求解各种类型的代数方程,特别是指数方程和对数方程。
3. 数据缩放:在数据处理和统计学中,对数可以用于将大范围的数值转化为比较小的范围,方便分析和比较。
初三数学对数运算规律与性质
初三数学对数运算规律与性质对数运算是初中数学中的重要内容,它与指数运算密切相关,具有独特的规律与性质。
在本文中,我们将探讨对数运算的基本规律以及相关的性质。
一、对数的基本概念对数是指数运算的逆运算。
设a为正实数且a≠1,对数的定义如下:如果b的x次方等于a,即b^x=a,那么x叫做以b为底a的对数,记作x=logb(a)。
公式中,x表示对数,b表示底数,a表示真数。
二、对数运算的基本规律1. 乘法规律:logb(m*n) = logb(m) + logb(n)这个规律可以准确地计算出两个数相乘后的对数,只需将原来的两个数各自取对数,然后相加即可。
2. 除法规律:logb(m/n) = logb(m) - logb(n)这个规律将两个数相除后的对数转化为两个数各自的对数之差。
3. 幂运算规律:logb(m^p) = p * logb(m)这个规律将一个数的幂运算后的对数,转化为该数的对数与指数之间的乘法运算。
三、对数运算的性质1. 对数与指数的关系:对数与指数是互为反函数的,即:b^logb(a) = a这个性质说明了对数与指数运算之间的密切联系。
2. 对数的底数与真数之间的关系:对于同一个正整数a,当底数b>1时,随着底数b的增大,logb(a)也会增大;当底数1<b<1时,随着底数b的增大,logb(a)会减小。
3. 对数的性质:(1)零的对数不存在:logb(0)是无穷小。
(2)底数为1时:log1(a)不存在,因为1的任何次方都等于1。
(3)同底数的对数之差:logb(a) - logb(c) = logb(a/c),其中a、c均为正实数。
(4)对数的倒数:logb(1/a) = -logb(a),其中a为正实数。
(5)换底公式:logb(a) = logc(a) / logc(b),其中a、b为正实数且a≠1,c为正整数且c≠1。
综上所述,我们通过对数运算的基本规律与性质的介绍,可以更加深入地理解和应用对数运算。
对数函数及其性质,对数的公式互化,详尽的讲解
§2.2对数函数2.2.1对数与对数运算1.对数的概念一般地,如果a x=N (a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=log a N,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.说明:(1)实质上,上述对数表达式,不过是指数函数y=a x的另一种表达形式,例如:34=81与4=log381这两个式子表达是同一关系,因此,有关系式a x=N⇔x=log a N,从而得对数恒等式:a log a N=N.(2)“log”同“+”“×”“”等符号一样,表示一种运算,即已知一个数和它的幂求指数的运算,这种运算叫对数运算,不过对数运算的符号写在数的前面.(3)根据对数的定义,对数log a N(a>0,且a≠1)具有下列性质:①零和负数没有对数,即N>0;②1的对数为零,即log a1=0;③底的对数等于1,即log a a=1.2.对数的运算法则利用对数的运算法则,可以把乘、除、乘方、开方的运算转化为对数的加、减、乘、除运算,反之亦然.这种运算的互化可简化计算方法,加快计算速度.(1)基本公式①log a(MN)=log a M+log a N (a>0,a≠1,M>0,N>0),即正数的积的对数,等于同一底数的各个因数的对数的和.②log a MN=log a M-log a N(a>0,a≠1,M>0,N>0),即两个正数的商的对数,等于被除数的对数减去除数的对数.③log a M n=n·log a M (a>0,a≠1,M>0,n∈R),即正数的幂的对数等于幂的底数的对数乘以幂指数.(2)对数的运算性质注意点①必须注意M>0,N>0,例如log a[(-3)×(-4)]是存在的,但是log a(-3)与log a(-4)均不存在,故不能写成log a[(-3)×(-4)]=log a(-3)+log a(-4).②防止出现以下错误:log a(M±N)=log a M±log a N,log a(M·N)=log a M·log a N,log a M N=log a Mlog a N,log a M n =(log a M )n . 3.对数换底公式在实际应用中,常碰到底数不为10的对数,如何求这类对数,我们有下面的对数换底公式:log b N =log c Nlog c b(b >0,且b ≠1;c >0,且c ≠1;N >0).证明 设log b N =x ,则b x =N .两边取以c 为底的对数,得x log c b =log c N .所以x =log c N log c b ,即log b N =log c Nlog c b.换底公式体现了对数运算中一种常用的转化,即将复杂的或未知的底数转化为已知的或需要的底数,这是数学转化思想的具体应用.由换底公式可推出下面两个常用公式:(1)log b N =1log N b 或log b N ·log N b =1 (N >0,且N ≠1;b >0,且b ≠1);(2)log bn N m =mnlog b N (N >0;b >0,且b ≠1;n ≠0,m ∈R ).题型一 正确理解对数运算性质对于a >0且a ≠1,下列说法中,正确的是( ) ①若M =N ,则log a M =log a N ; ②若log a M =log a N ,则M =N ; ③若log a M 2=log a N 2,则M =N ; ④若M =N ,则log a M 2=log a N 2.A .①与③B .②与④C .②D .①、②、③、④解析 在①中,当M =N ≤0时,log a M 与log a N 均无意义,因此log a M =log a N 不成立. 在②中,当log a M =log a N 时,必有M >0,N >0,且M =N ,因此M =N 成立. 在③中,当log a M 2=log a N 2时,有M ≠0,N ≠0,且M 2=N 2,即|M |=|N |,但未必有M =N .例如,M =2,N =-2时,也有log a M 2=log a N 2,但M ≠N .在④中,若M =N =0,则log a M 2与log a N 2均无意义,因此log a M 2=log a N 2不成立. 所以,只有②成立. 答案 C点评 正确理解对数运算性质公式,是利用对数运算性质公式解题的前提条件,使用运算性质时,应牢记公式的形式及公式成立的条件.题型二 对数运算性质的应用求下列各式的值:(1)2log 32-log 3329+log 38-5log 53;(2)lg25+23lg8+lg5·lg20+(lg2)2;(3)log 52·log 79log 513·log 734.分析 利用对数的性质求值,首先要明确解题目标是化异为同,先使各项底数相同,才能使用性质,再找真数间的联系,对于复杂的真数,可以先化简再计算.解 (1)原式=2log 32-(log 332-log 39)+3log 32-3 =2log 32-5log 32+2+3log 32-3=-1.(2)原式=2lg5+2lg2+lg 102·lg(2×10)+(lg2)2=2lg(5×2)+(1-lg2)·(lg2+1)+(lg2)2 =2+1-(lg2)2+(lg2)2=3.(3)∵log 52·log 79log 513·log 734=12log 52·2log 73-log 53·13log 74=-lg2lg5·lg3lg7lg3lg5·13·lg4lg7=-32.点评 对数的求值方法一般有两种:一种是将式中真数的积、商、幂、方根利用对数的运算性质将它们化为对数的和、差、积、商,然后化简求值;另一种方法是将式中的和、差、积、商运用对数的运算法则将它们化为真数的积、商、幂、方根,然后化简求值.题型三 对数换底公式的应用计算:(log 2125+log 425+log 85)(log 52+log 254+log 1258).分析 由题目可获取以下主要信息:本题是一道对数化简求值题,在题目中各个对数的底数都各不相同.解答本题可先通过对数换底公式统一底数再进行化简求值. 解 方法一 原式=⎝⎛⎭⎫log 253+log 225log 24+log 25log 28⎝⎛⎭⎫log 52+log 54log 525+log 58log 5125=⎝⎛⎭⎫3log 25+2log 252log 22+log 253log 22⎝⎛⎭⎫log 52+2log 522log 55+3log 523log 55=⎝⎛⎭⎫3+1+13log 25·(3log 52) =13log 25·log 22log 25=13.方法二 原式=⎝⎛⎭⎫lg125lg2+lg25lg4+lg5lg8⎝⎛⎭⎫lg2lg5+lg4lg25+lg8lg125 =⎝⎛⎭⎫3lg5lg2+2lg52lg2+lg53lg2⎝⎛⎭⎫lg2lg5+2lg22lg5+3lg23lg5 =⎝⎛⎭⎫13lg53lg2⎝⎛⎭⎫3lg2lg5=13.点评 方法一是先将括号换底,然后再将底统一;方法二是在解题方向还不清楚的情况下,一次性地统一为常用对数(当然也可以换成其他非1的正数为底),然后再化简.上述方法是不同底数对数的计算、化简和恒等证明的常用方法.已知log (x +3)(x 2+3x )=1,数x 的值.错解 由对数的性质可得x 2+3x =x +3. 解得x =1或x =-3.错因分析 对数的底数和真数必须大于0且底数不等于1,这点在解题中忽略了.正解 由对数的性质知⎩⎪⎨⎪⎧x 2+3x =x +3,x 2+3x >0,x +3>0且x +3≠1.解得x =1,故实数x 的值为1.对数的定义及其性质是高考中的重要考点之一,主要性质有:log a 1=0,log a a =1,a log a N =N (a >0,且a ≠1,N >0).1.(高考)方程9x -6·3x -7=0的解是________. 解析 ∵9x -6·3x -7=0,即32x -6·3x -7=0 ∴(3x -7)(3x +1)=0 ∴3x =7或3x =-1(舍去) ∴x =log 37. 答案 log 372.(高考)设g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x ,x ≤0,ln x ,x >0,则g ⎝⎛⎭⎫g ⎝⎛⎭⎫12=____. 解析 g ⎝⎛⎭⎫12=ln 12<0,g ⎝⎛⎭⎫ln 12=eln 12=12, ∴g ⎝⎛⎭⎫g ⎝⎛⎭⎫12=12. 答案 121.对数式log (a -3)(7-a )=b ,实数a 的取值围是( )A .(-∞,7)B .(3,7)C .(3,4)∪(4,7)D .(3,+∞) 答案 C解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a -3>0,a -3≠1,7-a >0,解得3<a <7且a ≠4.2.设a =log 32,则log 38-2log 36用a 表示的形式是( )A .a -2B .3a -(1+a )2C .5a -2D .-a 2+3a -1 答案 A解析 ∵a =log 32,∴log 38-2log 36=3log 32-2(log 32+1) =3a -2(a +1)=a -2. 3.log 56·log 67·log 78·log 89·log 910的值为( )A .1B .lg5 C.1lg5D .1+lg2答案 C解析 原式=lg6lg5·lg7lg6·lg8lg7·lg9lg8·lg10lg9=lg10lg5=1lg5.4.已知log a (a 2+1)<log a 2a <0,则a 的取值围是( )A .(0,1) B.⎝⎛⎭⎫0,12 C.⎝⎛⎭⎫12,1 D .(1,+∞) 答案 C解析 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,2a >1,∵a >0,a ≠1,log a (a 2+1)<log a 2a ,∴0<a <1.∴12<a <1.5.已知函数f (x )=a x -1+log a x (a >0,a ≠1)在[1,3]上最大值与最小值之和为a 2,则a 的值为( )A .4 B.14 C .3 D.13答案 D6.若方程(lg x )2+(lg7+lg5)lg x +lg7·lg5=0的两根为α,β,则αβ等于( )A .lg7·lg5B .lg35C .35 D.135答案 D解析 ∵lg α+lg β=-(lg7+lg5)=-lg35=lg 135∴α·β=135.7.已知f (log 2x )=x ,则f ⎝⎛⎭⎫12=________. 答案 2解析 令log 2x =12,则212=x ,∴f ⎝⎛⎭⎫12=212= 2.8.log (2-1)(2+1)=________. 答案 -1解析 log 2-1(2+1)=log 2-1(2+1)(2-1)2-1=log (2-1)12-1=-1.9.已知lg2=0.301 0,lg3=0.477 1,lg x =-2+0.778 1,则x =________. 答案 0.06解析 ∵lg2=0.301 0,lg3=0.477 1,而0.301 0+0.477 1=0.778 1,∴lg x =-2+lg2+lg3, 即lg x =lg10-2+lg6.∴lg x =lg(6×10-2),即x =6×10-2=0.06.10.(1)已知lg x +lg y =2lg(x -2y ),求log 2xy的值;(2)已知log 189=a,18b =5,试用a ,b 表示log 365. 解 (1)lg x +lg y =2lg(x -2y ), ∴xy =(x -2y )2,即x 2-5xy +4y 2=0. 即(x -y )(x -4y )=0,解得x =y 或x =4y , 又∵⎩⎪⎨⎪⎧x >0,y >0,x -2y >0,∴x >2y >0,∴x =y ,应舍去,取x =4y .则log 2x y =log 24y y =log 24=lg4lg 2=4.(2)∵18b =5,∴log 185=b, 又∵log 189=a , ∴log 365=log 185lg 1836=blog 18(18×2)=b 1+log 182=b 1+log 18189=b 1+(1-log 189)=b2-a. 11.设a ,b ,c 均为不等于1的正数,且a x =b y =c z ,1x +1y +1z =0,求abc 的值.解 令a x =b y =c z =t (t >0且t ≠1),则有1x =log t a ,1y =log t b ,1z =log t c ,又1x +1y +1z=0,∴log t abc =0,∴abc =1. 12.已知a ,b ,c 是△ABC 的三边,且关于x 的方程x 2-2x +lg(c 2-b 2)-2lg a +1=0有等根,试判定△ABC 的形状.解 ∵关于x 的方程x 2-2x +lg(c 2-b 2)-2lg a +1=0有等根, ∴Δ=0,即4-4[lg(c 2-b 2)-2lg a +1]=0.即lg(c2-b2)-2lg a=0,故c2-b2=a2,∴a2+b2=c2,∴△ABC为直角三角形.2.2.1对数与对数运算(一)学习目标1.理解对数的概念,能进行指数式与对数式的互化.2.了解常用对数与自然对数的意义.3.理解对数恒等式并能用于有关对数的计算.自学导引1.如果a(a>0且a≠1)的b次幂等于N,就是a b=N,那么数b叫做以a为底N的对数,记作b=log a N,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.2.对数的性质有:(1)1的对数为零;(2)底的对数为1;(3)零和负数没有对数.3.通常将以10为底的对数叫做常用对数,以e 为底的对数叫做自然对数,log 10N 可简记为lg N ,log e N 简记为ln N .4.若a >0,且a ≠1,则a b =N 等价于log a N =b . 5.对数恒等式:a log a N =N (a >0且a ≠1).一、对数式有意义的条件例1 求下列各式中x 的取值围:(1)log 2(x -10);(2)log (x -1)(x +2);(3)log (x +1)(x -1)2.分析 由真数大于零,底数大于零且不等于1可得到关于x 的不等式(组),解之即可. 解 (1)由题意有x -10>0,∴x >10,即为所求.(2)由题意有⎩⎪⎨⎪⎧ x +2>0,x -1>0且x -1≠1,即⎩⎪⎨⎪⎧x >-2,x >1且x ≠2,∴x >1且x ≠2. (3)由题意有⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)2>0,x +1>0且x +1≠1,解得x >-1且x ≠0,x ≠1.点评 在解决与对数有关的问题时,一定要注意:对数真数大于零,对数的底数大于零且不等于1.变式迁移1 在b =log (a -2)(5-a )中,实数a 的取值围是( ) A .a >5或a <2 B .2<a <5 C .2<a <3或3<a <5 D .3<a <4 答案 C解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧5-a >0a -2>0a -2≠1,∴2<a <5且a ≠3.二、对数式与指数式的互化例2 将下列对数形式化成指数形式或将指数形式转化为对数形式:(1)54=625; (2)log 128=-3;(3)⎝⎛⎭⎫14-2=16; (4)log 101 000=3. 分析 利用a x =N ⇔x =log a N 进行互化. 解 (1)∵54=625,∴log 5625=4.(2)∵log 128=-3,∴⎝⎛⎭⎫12-3=8. (3)∵⎝⎛⎭⎫14-2=16,∴log 1416=-2. (4)∵log 101 000=3,∴103=1 000.点评 指数和对数运算是一对互逆运算,在解题过程中,互相转化是解决相关问题的重要途径.在利用a x =N ⇔x =log a N 进行互化时,要分清各字母分别在指数式和对数式中的位置.变式迁移2 将下列对数式化为指数式求x 值:(1)log x 27=32; (2)log 2x =-23;(3)log 5(log 2x )=0; (4)x =log 2719;(5)x =log 1216.解 (1)由log x 27=32,得x 32=27,∴x =2723=32=9.(2)由log 2x =-23,得2-23=x ,∴x =1322=322.(3)由log 5(log 2x )=0,得log 2x =1,∴x =21=2.(4)由x =log 2719,得27x =19,即33x =3-2,∴x =-23.(5)由x =log 1216,得⎝⎛⎭⎫12x =16,即2-x =24, ∴x =-4.三、对数恒等式的应用例3 (1)a log a b ·log b c ·log c N 的值(a ,b ,c ∈R +,且不等于1,N >0);(2)412(log 29-log 25).解 (1)原式=(a log a b )log b c ·log c N =b log b c ·log c N =(b log b c )log c N=c log c N =N .(2)原式=2(log 29-log 25)=2log 292log 25=95.点评 对数恒等式a log a N =N 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.变式迁移3 计算:3log 35+(3)log 315.解 原式=5+312log 315=5+(3log 315)12=5+15=655.1.一般地,如果a (a >0,a ≠1)的b 次幂等于N ,就是a b =N ,那么b 叫做以a 为底N 的对数,记作log a N =b ,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数.2.利用a b =N ⇔b =log a N (其中a >0,a ≠1,N >0)可以进行指数与对数式的互化. 3.对数恒等式:a log a N =N (a >0且a ≠1).一、选择题1.下列指数式与对数式互化不正确的一组是( ) A .100=1与lg1=0B .27-13=13与log 2713=-13C .log 312=9与912=3D .log 55=1与51=5 答案 C2.指数式b 6=a (b >0,b ≠1)所对应的对数式是( )A .log 6a =aB .log 6b =aC .log a b =6D .log b a =6 答案 D3.若log x (5-2)=-1,则x 的值为( ) A.5-2 B.5+2C.5-2或5+2 D .2- 5 答案 B4.如果f (10x )=x ,则f (3)等于( ) A .log 310 B .lg3 C .103 D .310 答案 B解析 方法一 令10x =t ,则x =lg t , ∴f (t )=lg t ,f (3)=lg3.方法二 令10x =3,则x =lg3,∴f (3)=lg3.5.21+12·log 25的值等于( )A .2+ 5B .2 5C .2+52D .1+52答案 B解析 21+12log 25=2×212log 25=2×2log 2512=2×512=2 5.二、填空题6.若5lg x =25,则x 的值为________. 答案 100解析 ∵5lg x =52,∴lg x =2,∴x =102=100.7.设log a 2=m ,log a 3=n ,则a 2m +n 的值为________. 答案 12解析 ∵log a 2=m ,log a 3=n ,∴a m =2,a n =3, ∴a 2m +n =a 2m ·a n =(a m )2·a n =22×3=12.8.已知lg6≈0.778 2,则102.778 2≈________. 答案 600解析 102.778 2≈102×10lg6=600. 三、解答题9.求下列各式中x 的值(1)若log 3⎝⎛⎭⎫1-2x 9=1,则求x 值;(2)若log 2 003(x 2-1)=0,则求x 值. 解 (1)∵log 3⎝⎛⎭⎪⎫1-2x 9=1,∴1-2x 9=3 ∴1-2x =27,即x =-13 (2)∵log 2 003(x 2-1)=0 ∴x 2-1=1,即x 2=2 ∴x =±210.求x 的值:(1)x =log224;(2)x =log 93;(3)x =71-log 75; (4)log x 8=-3;(5)log 12x =4.解 (1)由已知得:⎝⎛⎭⎫22x =4,∴2-12x =22,-x2=2,x =-4.(2)由已知得:9x =3,即32x =312.∴2x =12,x =14.(3)x =7÷7log 75=7÷5=75.(4)由已知得:x -3=8, 即⎝⎛⎭⎫1x 3=23,1x =2,x =12. (5)由已知得:x =⎝ ⎛⎭⎪⎫124=116.2.2.1 对数与对数运算(二)学习目标1.掌握对数的运算性质及其推导.2.能运用对数运算性质进行化简、求值和证明.自学导引1.对数的运算性质:如果a >0,a ≠1,M >0,N >0,那么, (1)log a (MN )=log a M +log a N ;(2)log a MN=log a M -log a N ;(3)log a M n =n log a M (n ∈R ).2.对数换底公式:log a b =log c blog c a.一、正确理解对数运算性质例1 若a >0,a ≠1,x >0,y >0,x >y ,下列式子中正确的个数有( ) ①log a x · log a y =log a (x +y ); ②log a x -log a y =log a (x -y );③log a xy=log a x ÷log a y ;④log a (xy )=log a x ·log a y .A .0个B .1个C .2个D .3个 答案 A解析 对数的运算实质是把积、商、幂的对数运算分别转化为对数的加、减、乘的运算.在运算中要注意不能把对数的符号当作表示数的字母参与运算,如log a x ≠log a ·x ,log a x 是不可分开的一个整体.四个选项都把对数符号当作字母参与运算,因而都是错误的. 点评 正确理解对数运算性质公式,是利用对数运算性质公式解题的前提条件. 变式迁移1 若a >0且a ≠1,x >0,n ∈N *,则下列各式正确的是( )A .log a x =-log a 1xB .(log a x )n =n log a xC .(log a x )n =log a x nD .log a x =log a 1x答案 A二、对数运算性质的应用例2 计算:(1)log 535-2log 573+log 57-log 51.8;(2)2(lg 2)2+lg 2·lg5+(lg 2)2-lg2+1; (3)lg 27+lg8-lg 1 000lg1.2;(4)(lg5)2+lg2·lg50. 分析 利用对数运算性质计算.解 (1)原式=log 5(5×7)-2(log 57-log 53)+log 57-log 595=log 55+log 57-2log 57+2log 53+log 57-2log 53+log 55 =2log 55=2.(2)原式=lg 2(2lg 2+lg5)+(lg 2-1)2=lg 2(lg2+lg5)+1-lg 2=lg 2+1-lg 2=1.(3)原式=32lg3+3lg2-32lg3+2lg2-1=3lg3+6lg2-32(lg3+2lg2-1)=32.(4)原式=(lg5)2+lg2·(lg2+2lg5)=(lg5)2+2lg5·lg2+(lg2)2=(lg5+lg2)2=1.点评 要灵活运用有关公式.注意公式的正用、逆用及变形使用. 变式迁移2 求下列各式的值:(1)log 535+2log 122-log 5150-log 514;(2)[(1-log 63)2+log 62·log 618]÷log 64. 解 (1)原式=log 5(5×7)-2log 2212+log 5(52×2)-log 5(2×7)=1+log 57-1+2+log 52-log 52-log 57=2.(2)原式=[log 262+log 62·log 6(3×6)]÷log 622 =log 62(log 62+log 63+1)÷(2log 62)=1.三、换底公式的应用例3 (1)设3x =4y =36,求2x +1y的值;(2)已知log 189=a,18b =5,求log 3645. 解 (1)由已知分别求出x 和y . ∵3x =36,4y =36, ∴x =log 336,y =log 436,由换底公式得: x =log 3636log 363=1log 363,y =log 3636log 364=1log 364,∴1x =log 363,1y =log 364, ∴2x +1y =2log 363+log 364 =log 36(32×4)=log 3636=1.(2)∵log 189=a,18b =5,∴log 185=b .∴log 3645=log 1845log 1836=log 18(9×5)log 18(18×2)=log 189+log 1851+log 182=a +b 1+log 18189=a +b2-a .点评 指数式化为对数式后,两对数式的底不同,但式子两端取倒数后,利用对数的换底公式可将差异消除.变式迁移3 (1)设log 34·log 48·log 8m =log 416,求m ; (2)已知log 1227=a ,求log 616的值.解 (1)利用换底公式,得lg4lg3·lg8lg4·lg mlg8=2,∴lg m =2lg3,于是m =9.(2)由log 1227=a ,得3lg32lg2+lg3=a ,∴lg3=2a lg23-a ,∴lg3lg2=2a3-a .∴log 616=4lg2lg3+lg2=42a 3-a +1=4(3-a )3+a.1.对于同底的对数的化简常用方法是:(1)“收”,将同底的两对数的和(差)化成积(商)的对数; (2)“拆”,将积(商)的对数拆成对数的和(差).2.对于常用对数的化简要充分利用“lg5+lg2=1”来解题. 3.对于多重对数符号对数的化简,应从向外逐层化简求值.一、选择题1.lg8+3lg5的值为( )A .-3B .-1C .1D .3 答案 D解析 lg8+3lg5=lg8+lg53=lg1 000=3. 2.已知lg2=a ,lg3=b ,则log 36等于( ) A.a +b a B.a +b bC.a a +bD.b a +b 答案 B解析 log 36=lg6lg3=lg2+lg3lg3=a +bb.3.若lg a ,lg b 是方程2x 2-4x +1=0的两个根,则⎝⎛⎭⎫lg ab 2的值等于( ) A .2 B.12 C .4 D.14答案 A解析 由根与系数的关系,得lg a +lg b =2,lg a ·lg b =12,∴⎝⎛⎭⎫lg ab 2=(lg a -lg b )2 =(lg a +lg b )2-4lg a ·lg b=22-4×12=2.4.若2.5x =1 000,0.25y =1 000,则1x -1y等于( )A.13 B .3 C .-13 D .-3 答案 A解析 由指数式转化为对数式:x =log 2.51 000,y =log 0.251 000, 则1x -1y =log 1 0002.5-log 1 0000.25=log 1 00010=13.5.设函数f (x )=log a x (a >0,且a ≠1),若f (x 1x 2…x 2 005)=8,则f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 005)的值等于( )A .4B .8C .16D .2log a 8 答案 C解析 因为f (x )=log a x ,f (x 1x 2…x 2 005)=8,所以f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 005) =log a x 21+log a x 22+…+log a x 22 005=2log a |x 1|+2log a |x 2|+…+2log a |x 2 005| =2log a |x 1x 2…x 2 005|=2f (x 1x 2…x 2 005)=2×8=16. 二、填空题6.设lg2=a ,lg3=b ,那么lg 1.8=__________.答案 a +2b -12解析 lg 1.8=12lg1.8=12lg 1810=12lg 2×910=12(lg2+lg9-1)=12(a +2b -1). 7.若log a x =2,log b x =3,log c x =6,则log abc x 的值为____. 答案 1解析 log abc x =1log x abc =1log x a +log x b +log x c∵log a x =2,log b x =3,log c x =6∴log x a =12,log x b =13,log x c =16,∴log abc x =112+13+16=11=1.8.已知log 63=0.613 1,log 6x =0.386 9,则x =________. 答案 2解析 由log 63+log 6x =0.613 1+0.386 9=1. 得log 6(3x )=1.故3x =6,x =2. 三、解答题9.求下列各式的值: (1)12lg 3249-43lg 8+lg 245; (2)(lg5)2+2lg2-(lg2)2.解 (1)方法一 原式=12(5lg2-2lg7)-43·32lg2+12(2lg7+lg5) =52lg2-lg7-2lg2+lg7+12lg5 =12lg2+12lg5=12(lg2+lg5) =12lg10=12. 方法二 原式=lg 427-lg4+lg7 5=lg42×757×4=lg(2·5)=lg 10=12.(2)方法一 原式=(lg5+lg2)(lg5-lg2)+2lg2=lg10·lg 52+lg4=lg ⎝⎛⎭⎫52×4=lg10=1. 方法二 原式=(lg10-lg2)2+2lg2-lg 22 =1-2lg2+lg 22+2lg2-lg 22=1.10.若26a =33b =62c ,求证:1a +2b =3c .证明 设26a =33b =62c =k (k >0),那么 ⎩⎪⎨⎪⎧6a =log 2k ,3b =log 3k ,2c =log 6k ,∴⎩⎪⎨⎪⎧1a =6log 2k=6log k 2,1b =3log 3k =3log k3,1c =2log 6k =2log k6.∴1a +2b=6·log k 2+2×3log k 3 =log k (26×36)=6log k 6=3×2log k 6=3c,即1a +2b =3c. 2.2.2 对数函数及其性质1.对数函数的概念形如y =log a x (a >0且a ≠1)的函数叫做对数函数. 对于对数函数定义的理解,要注意:(1)对数函数是由指数函数变化而来的,由指数式与对数式关系知,对数函数的自变量x 恰好是指数函数的函数值y ,所以对数函数的定义域是(0,+∞);(2)对数函数的解析式y=log a x中,log a x前面的系数为1,自变量在真数的位置,底数a 必须满足a>0,且a≠1;(3)以10为底的对数函数为y=lg x,以e为底的对数函数为y=ln x.实际上,观察对数函数的图象不难发现,对数函数中的值y =log m n 有以下规律:(1)当(m -1)(n -1)>0,即m 、n 围相同(相对于“1”而言),则log m n >0;(2)当(m -1)(n -1)<0,即m 、n 围相反(相对于“1”而言),则log m n <0.有了这个规律,我们再判断对数值的正负就很简单了,如log 213<0,log 52>0等,一眼就看出来了!题型一 求函数定义域求下列函数的定义域:(1)y =log 3x -12x +3x -1;(2)y =11-log a (x +a ) (a >0,a ≠1).分析 定义域即使函数解析式有意义的x 的围. 解 (1)要使函数有意义,必须{2x +3>0,x -1>0,3x -1>0,3x -1≠1同时成立,解得⎩⎨⎧x >-32,x >1,x >13,x ≠23. ∴x >1. ∴定义域为(1,+∞).(2)要使原函数有意义,需1-log a (x +a )>0, 即log a (x +a )<1=log a a .当a >1时,0<x +a <a ,∴-a <x <0. 当0<a <1时,x +a >a ,∴x >0.∴当a >1时,原函数定义域为{x |-a <x <0}; 当0<a <1时,原函数定义域为{x |x >0}.点评 求与对数函数有关的定义域问题,首先要考虑:真数大于零,底数大于零且不等于1,若分母中含有x ,还要考虑不能使分母为零.题型二 对数单调性的应用(1)log 43,log 34,log 4334的大小顺序为( )A .log 34<log 43<log 4334B .log 34>log 43>log 4334C .log 34>log 4334>log 43D .log 4334>log 34>log 43(2)若a 2>b >a >1,试比较log a a b ,log b ba ,logb a ,log a b 的大小.(1)解析 ∵log 34>1,0<log 43<1,log 4334=log 43⎝⎛⎭⎫43-1=-1, ∴log 34>log 43>log 4334.答案 B(2)解 ∵b >a >1,∴0<ab<1.∴log a a b <0,log b ba ∈(0,1),logb a ∈(0,1).又a >b a >1,且b >1,∴log b ba<log b a ,故有log a a b <log b ba<log b a <log a b .点评 比较对数的大小,一般遵循以下几条原则:①如果两对数的底数相同,则由对数函数的单调性(底数a >1为增;0<a <1为减)比较. ②如果两对数的底数和真数均不相同,通常引入中间变量进行比较.③如果两对数的底数不同而真数相同,如y =log a 1x 与y =log a 2x 的比较(a 1>0,a 1≠1,a 2>0,a 2≠1).当a 1>a 2>1时,曲线y 1比y 2的图象(在第一象限)上升得慢.即当x >1时,y 1<y 2;当0<x <1时,y 1>y 2.而在第一象限,图象越靠近x 轴对数函数的底数越大.当0<a 2<a 1<1时,曲线y 1比y 2的图象(在第四象限)下降得快.即当x >1时,y 1<y 2;当0<x <1时,y 1>y 2即在第四象限,图象越靠近x 轴的对数函数的底数越小. 已知log a 12<1,那么a 的取值围是________.分析 利用函数单调性或利用数形结合求解.解析 由log a 12<1=log a a ,得当a >1时,显然符合上述不等式,∴a >1;当0<a <1时,a <12,∴0<a <12. 故a >1或0<a <12.答案 a >1或0<a <12点评 解含有对数符号的不等式时,必须注意对数的底数是大于1还是小于1,然后再利用相应的对数函数的单调性进行解答.理解会用以下几个结论很有必要:(1)当a >1时,log a x >0⇔x >1,log a x <0⇔0<x <1;(2)当0<a <1时,log a x >0⇔0<x <1,log a x <0⇔x >1.题型三 函数图象的应用若不等式2x -log a x <0,当x ∈⎝⎛⎭⎫0,12时恒成立,数a 的取值围. 解要使不等式2x<logax 在x ∈⎪⎭⎫ ⎝⎛21,0时恒成立,即函数y=logax 的图象在⎪⎭⎫ ⎝⎛21,0恒在函数y=2x 图象的上方,而y=2x 图象过点⎪⎭⎫⎝⎛2,21.由图可知,loga 21>2,显然这里0<a<1,∴函数y=logax 递减. 又loga21>2=log 2a a ,∴a2>21,即a>2221⎪⎭⎫ ⎝⎛.∴所求的a 的取值围为2221⎪⎭⎫⎝⎛<a<1.点评 原问题等价于当x ∈⎪⎭⎫ ⎝⎛21,0时,y1=2x 的图象在y2=logax 的图象的下方,由于a 的大小不确定,当a>1时,显然y2<y1,因此a 必为小于1的正数,当y2的图象通过点⎪⎭⎫⎝⎛2,21时,y2满足条件,此时a 0=2221⎪⎭⎫⎝⎛.那么a 是大于a 0还是小于a 0才满足呢?可以画图象观察,请试着画一画.这样可以对数形结合的方法有更好地掌握.设函数f(x)=lg(ax2+2x+1),若f(x)的值域是R,数a的取值围.错解∵f(x)的值域是R,∴ax2+2x+1>0对x∈R恒成立,即{a>0Δ<0⇔{a>04-4a<0⇔a>1.错因分析出错的原因是分不清定义域为R与值域为R的区别.正解函数f(x)=lg(ax2+2x+1)的值域是R⇔真数t=ax2+2x+1能取到所有的正数.当a=0时,只要x>-12,即可使真数t取到所有的正数,符合要求;当a≠0时,必须有{a>0Δ≥0⇔{a>04-4a≥0⇔0<a≤1.∴f(x)的值域为R时,实数a的取值围为[0,1].本节容在高考中考查的形式、地位与指数函数相似,着重考查对数的概念与对数函数的单调性,考查指数、对数函数的图象、性质及其应用.1.(高考)已知函数f(x)=11-x的定义域为M,g(x)=ln(1+x)的定义域为N,则M∩N等于()A .{x |x >-1}B .{x |x <1}C .{x |-1<x <1}D .∅解析 由题意知M ={x |x <1},N ={x |x >-1}. 故M ∩N ={x |-1<x <1}. 答案 C2.(高考)下列不等式成立的是( ) A .log 32<log 23<log 25 B .log 32<log 25<log 23 C .log 23<log 32<log 25 D .log 23<log 25<log 32解析 ∵y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数, ∴log 25>log 23>log 22=1.又y =log 3x 在(0,+∞)上为增函数,∴log 32<log 33=1.∴log 32<log 23<log 25. 答案 A3.(全国高考)若x ∈(e -1,1),a =ln x ,b =2ln x ,c =ln 3x ,则( ) A .a <b <c B .c <a <b C .b <a <c D .b <c <a解析 ∵1e <x <1,∴-1<ln x <0.令t =ln x ,则-1<t <0. ∴a -b =t -2t =-t >0.∴a >b . c -a =t 3-t =t (t 2-1)=t (t +1)(t -1), 又∵-1<t <0,∴0<t +1<1,-2<t -1<-1,∴c -a >0,∴c >a . ∴c >a >b . 答案 C1.已知函数f (x )=1+2x 的定义域为集合M ,g (x )=ln(1-x )的定义域为集合N ,则M ∩N 等于( )A .{x |x >-1}B .{x |x <1}C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-12<x <1 D .∅答案 C2.已知函数f (x )=lg 1-x 1+x,若f (a )=12,则f (-a )等于( )A.12 B .-12 C .-2 D .2 答案 B解析 f (-a )=lg 1+a1-a =-lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a 1-a -1=-lg 1-a 1+a=-f (a )=-12.3.已知a =log 23,b =log 32,c =log 42,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .c <b <aB .a <b <cC .b <c <aD .c <a <b 答案 A解析 因为a =log 23>1,b =log 3 2<1,所以a >b ;又因为2>3,则log 32>log 33=12,而log 42=log 22=12,所以b >12,c =12,即b >c .从而a >b >c .4.函数f (x )=lg|x |为( )A .奇函数,在区间(0,+∞)上是减函数B .奇函数,在区间(0,+∞)上是增函数C .偶函数,在区间(-∞,0)上是增函数D .偶函数,在区间(-∞,0)上是减函数 答案 D解析 已知函数定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于坐标原点对称,且f (-x )=lg|-x |=lg|x |=f (x ),所以它是偶函数.又当x >0时,|x |=x ,即函数y =lg|x |在区间(0,+∞)上是增函数.又f (x )为偶函数,所以f (x )=lg|x |在区间(-∞,0)上是减函数.5.函数y =a x 与y =-log a x (a >0,且a ≠1)在同一坐标系中的图象只可能为( )答案 A解析 方法一 若0<a <1,则曲线y =a x 下降且过(0,1),而曲线y =-log a x 上升且过(1,0);若a >1,则曲线y =a x 上升且过(0,1),而曲线y =-log a x 下降且过(1,0).只有选项A 满足条件.方法二 注意到y =-log a x 的图象关于x 轴对称的图象的表达式为y =log a x ,又y =log a x 与y =a x 互为反函数(图象关于直线y =x 对称),则可直接选定选项A.6.设函数f (x )=log 2a (x +1),若对于区间(-1,0)的每一个x 值都有f (x )>0,则实数a 的取值围为( )A .(0,+∞) B.⎝⎛⎭⎫12,+∞ C.⎝⎛⎭⎫12,1 D.⎝⎛⎭⎫0,12 答案 D 解析 已知-1<x <0,则0<x +1<1,又当-1<x <0时,都有f (x )>0,即0<x +1<1时都有f (x )>0,所以0<2a <1,即0<a <12.7.若指数函数f (x )=a x (x ∈R )的部分对应值如下表:则不等式log a (x -1)<0答案 {x |1<x <2}解析 由题可知a =1.2,∴log 1.2(x -1)<0, ∴log 1.2(x -1)<log 1.21,解得x <2, 又∵x -1>0,即x >1,∴1<x <2. 故原不等式的解集为{x |1<x <2}.8.函数y =log a x (1≤x ≤2)的值域为[-1,0],那么a 的值为________.答案 12解析 若a >1,则函数y =log a x 在区间[1,2]上为增函数,其值域不可能为[-1,0]; 故0<a <1,此时当x =2时,y 取最小值-1,即log a 2=-1,得a -1=2,所以a =12.9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(3a -1)x +4a ,x <1log a x ,x ≥1是实数集R 上的减函数,那么实数a 的取值围为__________.答案 ⎣⎡⎭⎫17,13解析 函数f (x )为实数集R 上的减函数,一方面,0<a <1且3a -1<0,所以0<a <13,另一方面,由于f (x )在R 上为减函数, 因此应有(3a -1)×1+4a ≥log a 1,即a ≥17.因此满足题意的实数a 的取值围为17≤a <13.10.已知f (x )=1+log 2x (1≤x ≤4),求函数g (x )=f 2(x )+f (x 2)的最大值和最小值. 解 ∵f (x )的定义域为[1,4], ∴g (x )的定义域为[1,2].∵g (x )=f 2(x )+f (x 2)=(1+log 2x )2+(1+log 2x 2) =(log 2x +2)2-2, 又1≤x ≤2,∴0≤log 2x ≤1. ∴当x =1时,g (x )min =2;当x =2时,g (x )max =7.学习目标1.掌握对数函数的概念、图象和性质.2.能够根据指数函数的图象和性质得出对数函数的图象和性质,把握指数函数与对数函数关系的实质.自学导引1.对数函数的定义:一般地,我们把函数y=log a x(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)和指数函数y =a x _(a >0且a ≠1)互为反函数.一、对数函数的图象例1 下图是对数函数y =log a x 的图象,已知a 值取3,43,35,110,则图象C 1,C 2,C 3,C 4相应的a 值依次是( )A.101,53,34,3B .53,101,34,3C .101,53,3,34 D .53,101,3,34 答案 A解析 方法一 因为对数的底数越大,函数的图象越远离y 轴的正方向,所以C1,C2,C3,C4的a 值依次由大到小,即C1,C2,C3,C4的a 值依次为101,53,34,3. 方法二 过(0,1)作平行于x 轴的直线,与C1,C2,C3,C4的交点的横坐标为(a1,1),(a2,1),(a3,1),(a4,1),其中a1,a2,a3,a4分别为各对数的底,显然a1>a2>a3>a4,所以C1,C2,C3,C4的底值依次由大到小.点评 函数y=logax (a>0,且a ≠1)的底数a 的变化对图象位置的影响如下:①上下比较:在直线x=1的右侧,底数大于1时,底数越大,图象越靠近x 轴;底数大于0且小于1时,底数越小,图象越靠近x 轴.②左右比较:(比较图象与y=1的交点)交点的横坐标越大,对应的对数函数的底数越大. 变式迁移1 借助图象比较m ,n 的大小关系:(1)若logm5>logn5,则m n ;(2)若logm0.5>logn0.5,则m n.答案 (1)< (2)>二、求函数的定义域例2 求下列函数的定义域:(1)y =3log 2x ;(2)y =log 0.5(4x -3);(3)y =log (x +1)(2-x ).分析 定义域即使函数解析式有意义的x 的围.解 (1)∵该函数是奇次根式,要使函数有意义,只要对数的真数是正数即可, ∴定义域是{x |x >0}.(2)要使函数y =log 0.5(4x -3)有意义,必须log 0.5(4x -3)≥0=log 0.51,∴0<4x -3≤1.解得34<x ≤1. ∴定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |34<x ≤1. (3)由⎩⎪⎨⎪⎧ x +1>0x +1≠12-x >0,得⎩⎨⎧ x >-1x ≠0,x <2即0<x <2或-1<x <0,所求定义域为(-1,0)∪(0,2).点评 求与对数函数有关的函数定义域时,除遵循前面已学习过的求函数定义域的方法外,还要对这种函数自身有如下要求:一是要特别注意真数大于零;二是要注意对数的底数;三是按底数的取值应用单调性,有针对性的解不等式.变式迁移2 求y =log a (4x -3)(a >0,a ≠1)的定义域.解 log a (4x -3)≥0.(*)当a >1时,(*)可化为log a (4x -3)≥log a 1,∴4x -3≥1,x ≥1.当0<a <1时,(*)可化为log a (4x -3)≥log a 1,∴0<4x -3≤1,34<x ≤1. 综上所述,当a >1时,函数定义域为[1,+∞),当0<a <1时,函数定义域为⎝⎛⎦⎤34,1.三、对数函数单调性的应用例3 比较大小:(1)log 0.81.5与log 0.82;(2)log 35与log 64.分析 从比较底数、真数是否相同入手.解 (1)考查对数函数y =log 0.8x 在(0,+∞)是减函数,∵1.5<2,∴log 0.81.5>log 0.82.(2)log 35和log 64的底数和真数都不相同,找出中间量“搭桥”,再利用对数函数的单调性,即可求解.∵log 35>log 33=1=log 66>log 64,∴log 35>log 64.点评 比较两个对数值的大小,常用方法有:①底数相同真数不同时,用函数的单调性来比较;②底数不同而真数相同时,常借助图象比较,也可用换底公式转化为同底数的对数后比较;③底数与真数都不同,需寻求中间值比较.变式迁移3 比较下列各组中两个值的大小:(1)log 0.52.7,log 0.52.8; (2)log 34,log 65;(3)log a π,log a e (a >0且a ≠1).解 (1)∵0<0.5<1,∴对数函数y =log 0.5x 在(0,+∞)上是减函数.又∵2.7<2.8,∴log 0.52.7>log 0.52.8.(2)∵y =log 3x 在(0,+∞)上是增函数,∴log 34>log 33=1.∵y =log 6x 在(0,+∞)上是增函数,∴log 65<log 66=1.∴log 34>log 65.(3)当a >1时,y =log a x 在(0,+∞)上是增函数.∵π>e ,∴log a π>log a e.当0<a <1时,y =log a x 在(0,+∞)上是减函数.∵π>e ,∴log a π<log a e.综上可知,当a >1时,log a π>log a e ;当0<a <1时,log a π<log a e.例4 若-1<log a 34<1,求a 的取值围. 分析 此不等式为对数不等式且底数为参数.解答本题可根据对数函数的单调性转化为一般不等式求解,同时应注意分类讨论.解 -1<log a 34<1⇔log a 1a <log a 34<log a a . 当a >1时,1a <34<a ,∴a >43. 当0<a <1时,1a >34>a ,∴0<a <34. ∴a 的取值围是⎝⎛⎭⎫0,34∪⎝⎛⎭⎫43,+∞. 点评 (1)解对数不等式问题通常转化为不等式组求解,其依据是对数函数的单调性.(2)解决与对数函数相关的问题时要遵循“定义域优先”原则.(3)若含有字母,应考虑分类讨论.变式迁移4 已知log a (2a +1)<log a 3a <0,求a 的取值围.解 log a (2a +1)<log a 3a <0(*)当a >1时,(*)可化为⎩⎨⎧ 0<2a +1<10<3a <12a +1<3a, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ -12<a <00<a <13a >1,∴此时a 无解.当0<a <1时,(*)可化为⎩⎨⎧ 2a +1>13a >12a +1>3a ,解得⎩⎨⎧ a >0a >13a <1,∴13<a <1. 综上所述,a 的取值围为⎝⎛⎭⎫13,1.1.求对数函数定义域要注意底数中是否含有自变量,此时底数大于0且不等于1.2.应用对数函数的图象和性质时要注意a >1还是0<a <1。
对数函数的基本概念
对数函数的基本概念对数函数是数学中常见且重要的一种函数类型。
它在各个领域中广泛应用,包括科学、工程、经济等。
本文将介绍对数函数的基本概念,包括对数的定义、性质以及常见的对数函数。
1. 对数的定义对数是数学中一个重要的概念,它描述了某个数在指定底数下的幂运算结果。
常见的对数有自然对数(以常数e为底数)和常用对数(以常数10为底数)。
自然对数常用符号ln表示,定义为ln(x) = y,其中x是指数,y是底数为e的对数。
常用对数常用符号log表示,定义为log(x) = y,其中x是指数,y是底数为10的对数。
对数函数将指数和底数之间的关系转化为指数和对数之间的关系,更加方便进行数值计算和问题求解。
2. 对数的性质对数具有一些特定的性质,便于在数学计算中应用。
(1)对数的底数必须大于0且不等于1,指数必须大于0;(2)对数的底数越大,对数的值越小;(3)对数的底数在(0,1)之间时,对数的值为负数;(4)对数的底数为1时,对数的值为0;(5)对数的底数为0时,对数的值是无穷大;(6)对数的指数乘积可以转化为对数之间的和;(7)对数的指数相除可以转化为对数之间的差;(8)对数的指数幂可以转化为对数之间的乘法;(9)对数的指数幂可以转化为对数之间的除法。
通过这些性质,可以方便地化简和计算对数的表达式。
3. 常见的对数函数(1)自然对数函数自然对数函数是以自然常数e为底数的对数函数,通常用符号ln表示。
自然对数函数在数学中有广泛的应用,尤其在微积分和指数函数中。
自然对数函数的图像是一个上升的曲线,其特点是具有水平渐进线y=0和y轴为渐进线。
它的导数是它自身的倒数,即(ln x)' = 1/x。
(2)常用对数函数常用对数函数是以常数10为底数的对数函数,通常用符号log表示。
常用对数函数在实际应用中比较常见,尤其在计算中常被使用。
常用对数函数的图像也是一个上升的曲线。
与自然对数函数不同的是,常用对数函数有一个特殊的点log(1) = 0。
对数函数的概念与性质
对数函数的概念与性质对数函数是数学中一种重要的函数类型,它在各个领域的应用中起到了至关重要的作用。
本文将对对数函数的概念及其性质进行探讨,并分析其在数学和实际问题中的应用。
一、对数函数的概念对数函数是指满足特定条件的指数方程的反函数。
具体来说,对于给定的底数a(a > 0, a ≠ 1),任意正实数x,对数函数y=logₐx的定义为y是满足a的y次方等于x的实数,即aᵧ=x。
对数函数的基本特征是“对数”的性质,即对数函数将乘法运算转化为加法运算。
对于任意的正实数x和y,对数函数具有以下性质:1. 对数函数的定义域为正实数集,值域为实数集;2. 对数函数的图象总是经过第一象限和y轴正半轴;3. 对数函数在底数大于1时单调递增,在0 < a < 1时单调递减;4. 对数函数的零点为底数a等于1时的情况,即x=1。
二、对数函数的性质除了上述基本性质外,对数函数还具有以下重要的性质:1. 对数的运算律:- 对于任意正实数x和y,有logₐ(xy) = logₐx + logₐy;- 对于任意正实数x和y,有logₐ(x/y) = logₐx - logₐy;- 对于任意正实数x和任意正有理数r,有logₐxⁿ = n * logₐx;- 特别地,当底数为10时,称为常用对数,表示为logx。
2. 对数函数与指数函数的反函数关系:- 对数函数y=logₐx与指数函数y=aˣ互为反函数;- 对数函数的图象为指数函数的反函数图象关于y=x的对称图象。
三、对数函数的应用对数函数的应用广泛,涵盖了多个领域。
下面简要介绍几个典型的应用:1. 密度和半衰期计算:在物理学和化学中,对数函数经常用于计算物质的密度和半衰期。
对数函数可以将复杂的指数变化转换为更直观的线性变化。
2. 统计学中的财富分布和人口分布:对数函数可以很好地描述财富分布和人口分布等呈现出长尾分布的现象。
通过对数函数的运用,可以更清晰地观察和分析财富和人口的分布规律。
对数的知识点六年级
对数的知识点六年级对数的知识点对数是数学中的一个重要概念,它在各个领域都有着广泛的应用。
本文将为你介绍对数的基本定义、性质以及一些常见的应用。
一、对数的定义与性质1. 定义:如果a的x次方等于b,那么x就是以a为底数的b的对数,记作logₐb。
其中,a被称为底数,b被称为真数,x被称为对数。
2. 换底公式:logₐb = logₘb / logₘa,其中m是任意的正实数。
3. 对数的性质:a) logₐ1 = 0,因为a⁰ = 1;b) logₐa = 1,因为a¹ = a;c) logₐ(ab) = logₐa + logₐb,即对数的乘法法则;d) logₐ(a/b) = logₐa - logₐb,即对数的除法法则。
二、对数的应用1. 对数与指数的关系:对数是指数运算的逆运算,可以帮助我们简化复杂的指数运算。
例如,如果我们想知道2的10次方等于多少,我们可以用对数来表示为log₂1024 = 10。
2. 基于对数的幂律:对数的性质使得它在处理指数增长或衰减的问题时非常有用。
例如,在财务领域,对数可以帮助我们计算复利的增长率或衰减率。
3. 对数在科学计算中的应用:对数在科学计算中经常被用来处理非常大或非常小的数字,例如天文学中的星际距离、分子生物学中的基因序列等。
对数可以将这些复杂的数字转化为更容易理解和计算的形式。
4. 对数在工程领域的应用:对数在工程领域中广泛应用于测量和调节物理量。
例如,pH值在化学领域中用对数来表示酸碱度,分贝用对数来表示声音的强度等。
5. 对数在数据分析和统计中的应用:对数可以帮助我们处理非正态分布的数据,使得数据更符合正态分布的假设,从而便于进行统计分析。
综上所述,对数作为数学中的一种重要概念,在各个领域都有着广泛的应用。
了解对数的基本定义、性质以及应用,将有助于我们更好地理解和应用数学知识。
对数的概念及性质
2.2.1
对数与对数运算
第 1 课时
对数的概念及性质
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KEQIAN YUXI DAOXUE
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KETANG HEZUO TANJIU
学习目标 重点难点
1.记住对数的定义,会进行指数式与对数式的互化; 2.记住对数的性质,会利用对数的性质解答问题. 1.重点:对数的概念及对数的性质; 2.难点:对数概念的理解及对数性质的应用.
预习交流 1
(1)当 ax=N(a>0,且 a≠1)时,x=logaN.若把 x=logaN 代入 ax=N,则得 到关系式 .这个关系式叫做对数恒等式. 答案:������ lo g ������ N =N (2)53=125 化为对数式是 答案:3=log5125 .
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1 2 1 2
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(2)因为底数 x2+1≠1,所以 x≠0. 又因为-3x+8>0,所以 x<3.综上可知,x<3,且 x≠0. 即实数 x 的取值范围是 ������ ������ < 3 ,且 x ≠ 0 .
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1.对数的概念 一般地,如果 ax=N(a>0,且 a≠1),那么数 x 叫做以 a 为底 N 的对数, 记作 x=logaN,其中 a 叫做对数的底数,N 叫做真数. 对数与指数间的关系: 当 a>0,a≠1 时,ax=N⇔x=logaN.
对数的概念知识点总结
对数的概念知识点总结一、对数的概念1.1 对数的定义对数是指数的倒数。
设a和b是正实数,且a≠1,a的x次幂等于b,那么x叫做以a为底数的对数,记作loga b=x。
其中,a称为底数,b称为真数,x称为对数。
1.2 对数的性质(1)对数的基本性质:①对数的法则:loga (MN) = loga M + loga N。
②对数的乘积法则:loga(M/N) = loga M − loga N。
③对数的幂法则:loga (M^x) = x loga M。
④对数的换底公式:loga b = logc b / logc a。
(2)对数的特殊性:loga 1 = 0。
1.3 对数函数对数函数是以对数为自变量的函数,一般记作y = loga x。
对数函数是单调递增的,其图像是一个不断向上增长的曲线。
1.4 对数的应用对数在实际生活中有着广泛的应用,比如在科学和工程领域,对数可以用来简化和解决复杂的计算问题。
在财务和经济领域,对数可以用来描述复利和增长速度。
此外,在信息论和统计学中,对数也有着重要的应用。
二、对数的运算2.1 对数的运算规则(1)对数方程的求解:利用对数的性质和公式,可以将对数方程转化为指数方程,从而求解未知数的值。
(2)对数的应用:利用对数的特性和公式,可以将复杂的计算问题简化为更容易处理的形式,从而提高计算的效率和精度。
2.2 对数的反运算对数的反运算是指数运算,即将以a为底数的对数转化为以a为底数的指数形式,从而得到真数的值。
2.3 对数的实际应用对数在实际中有广泛的应用,比如在科学和工程领域中,对数可以用来描述复杂的物理现象和工程问题。
在金融和经济领域中,对数可以用来描述复利和增长速度。
在信息论和统计学中,对数可以用来处理大量数据和计算概率。
三、对数的性质3.1 对数的底数对数的底数一般取为10,自然对数的底数为e。
对数的底数不同,其计算和性质都有所不同。
3.2 对数的长度对数的长度是指对数所具有的位数,一般取整数部分。
对数的概念和性质PPT课件
ln e 1
(5)从(4)中你发现有什么规律?
1的对数等于0, 底的.对数等于1
5
(5)如果把式子 ab N 中的b用 bloga N 代换,
把式子 loga N b 中的N用 N a b 代换,
会得到什么样的式子?
从而得到: aloga N N, loga ab b
这两个式子,我们叫对数恒等式
对数恒等式
aloga N N,
loga ab b
.
11
2 (3) log64 x 3
解:因为
log 64
x
2 3
所以
2
x643
(43)23
421
16
(4) logx 8 6
解: 因为 logx 8 6 所以
x6 8
1
1
1
又因 x 0 所以 x86 (23)622 2
.
12
例3计算: (5) lg100 x
引例:
2004年我国的国民生产总值为a亿元,
如果按平均每年增长8%估算,那么经过多
少年国民经济生产总值是2004年的2倍?
假设经过x年国民经济生产总值是2004
年的2倍,依题意得,1.08xa=2a
即1.08x=2
指数x取何值时满足这个等式呢?
这就是本节课要学习的对数问题:
已知底数和幂的值,求指数的问题。
.
6
对数的基本性质:
(1) 零和负数没有对数
(2) 1的对数等于0,即
loga 1 0.
(3) 底的对数等于1,即 (4) 对数恒等式
loga a 1.
aloga N N, loga ab b
说明:(1)在对数式 lo g a N 中,要注意各量的取值范围
对数的基本概念与性质
对数的基本概念与性质在数学中,对数是指一个数以另一个数为底的指数,表示这个底数需要连乘几次才能得到该数。
对数的概念最早由苏格拉底学派的尼科曼德在公元200年左右提出,后来被数学家约翰·纳普尔顿进一步发展和推广。
对数在科学、工程和计算机科学等领域中有广泛的应用,并具有许多重要的性质和特性。
一、对数的定义对数的定义如下:对于任意正数a和b,当且仅当b=a^x时,我们称x是以a为底的b的对数,记作x=log_a(b),其中a被称为底数,b被称为真数,x被称为对数。
二、对数的性质对数具有以下几个基本性质:1. 对数的底数不能为1或负数:对数的底数必须大于0且不等于1,这是因为对数的定义要求底数为正数。
如果底数为1,则无论真数是多少,都无法找到一个指数使得1的指数等于真数;如果底数为负数,那么对数就没有定义。
2. 对数的真数必须大于0:真数必须大于0,否则对数就没有定义。
这是因为对数是一种连乘运算的逆运算,而在连乘运算中,因子必须大于0才有意义。
3. 对数的定义域和值域:对数的定义域是正实数集,即x要大于0;而对数的值域是实数集,即x可以是任意实数。
4. 对数的特殊性质:log_a(1) = 0,log_a(a) = 1。
这是因为任何数的1次方都等于自身,任何数的0次方都等于1。
5. 对数的运算法则: log_a(b*c) = log_a(b) + log_a(c),log_a(b/c) =log_a(b) - log_a(c)。
这是因为对数是指数运算的逆运算,而指数运算有对应的乘法和除法法则。
6. 对数与指数的关系:当且仅当a^x = b时,log_a(b) = x。
这是对数和指数之间的基本关系,对数和指数是相互依存的。
7. 对数函数的图像:对数函数的图像是一条上升的曲线,当底数大于1时,曲线呈现上升趋势,当底数小于1时,曲线呈现下降趋势。
总之,对数是一种非常重要的数学概念,它在数学、科学、工程和计算机科学等领域中扮演着重要的角色。
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2 8
3
log 2 8 3
log 2 32 5
1 log 2 1 2 1 1 log 27 3 3
2 32 1 1 2 2
5
(4)
27
1 3
1 3
2 将下列对数式写成指数式: (1 )
log3 9 2
3 9
2
(2) log5 125 3
对数基本性质的应用
利用对数的基本性质对简单的对数式进行 化简或求值. 例5 求下列各式中 x 的值. (1)log2(log5x)= 0; (2)log3(lgx)= 1; 1 (3)log( 2- 1) = x; 3+2 2 + (4)化简 71 log75
【思路点拨】
(1)(2)(3) 主要利用 loga1 = 0 ,
x
并把 log10 N ,
简记作
lg N .
例如: log10 5 简记作lg5; log10 3.5 简记作lg3.5.
(5)自然对数: 在科学技术中常常使用以无理数e=2.71828…… 为底的对数,即以e为底的对数叫自然对数。 为了简便,N的自然对数
log e N 简记作lnN。
例如: loge 3 简记作ln3 ; loge 10 简记作ln10
x 8
6
1 2
x 8 (2 ) 2 2
例3计算: (5) lg100 x 解法一: 因为 lg100
x,
2,
x 2 10 100 10 , 于是 x 2. 则
利用对数的定义或恒等式求式 子的值,首先要设成对数式, 再转化为指数式或指数方程求 解,另外利用对数恒等式可直 接求解,所以有两种解法。
【名师点拨】 求解此类式子中参数的范 围时,应根据对数中对底数和真数的要求 列出不等式组解出即可.
互动探究 在本例(2)中,若底数与真数中的式子 互换,即log(-3x+8)(x2+1),则x的取值范围如何?
解:因为底数- 3x+8>0 且-3x+8≠1, 8 7 所以 x< 且 x≠ . 3 3 又因为 x2+1>0,所以 x∈ R. 8 7 综上可知: x 的取值范围是 {x|x< 且 x≠ }. 3 3
(3)对数式的引入,给出了用对数值来表示幂指数的值的方法。 试把下列式中的x表示出来:
18 18 1.01 log1.01 13 13 20 20 x 1.01 log1.01 13 13
x
30 30 1.01 log1.01 13 13 (4)通常把以10为底的对数叫常用对数,
3 3 ,
2x 3
解法二: log9 27 log9 33 log9 9 (2) log4 3 81 解法一:设 x log 3 81 则
4
3 2
3 2
x 4
3 x 2
3
4x 16
解法二: log 4 3 81 log 4 3 ( 4 3 )16 16 对数恒等式
知新益能 1.对数的概念 (1) 定义:一般地,如果 ax = N(a>0 ,且 a≠1) ,那 x=logaN,其 a为底N的对数 ,记作 ________ 么数 x 叫做以 ______________ 中a叫做对数的底数,N叫做真数. (2)指数式与对数式的关系 名称 式子 a 底数 _____ 指数式 ab=N 底数 对数式 logaN=b _____ b N 指数 幂 _____ ____ _____ 对数 _____ 真数
从而得到: a
loga N
N,
loga a b
b
这两个式子,我们叫对数恒等式
对数的基本性质:
(1) 零和负数没有对数 (2) 1的对数等于0,即 (3) 底的对数等于1,即 (4) 对数恒等式
loga 1 0.
loga a 1.
b
log a N 说明: (1)在对数式 中,要注意各量的取值范围
a N, b loga a b
loga N
(3) log 64 解:因为 所以 (4) log
x
2 x 3
log 64
2 3
2 x 3
3 2 3 2
86
1 x 64 (4 ) 4 16
解: 因为 又因 x 0
log x 8 6
所以
1 6
所以
1 3 6
(3)∵ log(
1
2- 1)
=x,
【名师点拨】 有关“底数”和“1”的对数, 可利用对数的性质求出其值为“1”和“0”,化 成常数,有利于化简和计算.
练习
若loga[logb(logcx)]=0,(a>0,b>0,c
>0且a≠1,b≠1,c≠1),则x=________. 解析:logb(logcx)=1,∴logc x=b,∴x=cb. 答案:cb
a
loga N
N , loga a b
且
N 0, a 0
a 1.
(2)
loga 1 0. loga a 1. 两个最特殊的对数值, 常用来化简对数式。
(3)对于 一些特殊的对数式,可以用对数恒等式 直接求解。
例1 将下列指数式写成对数式:
5 625 log5 625 4 1 1 6 log 2 6 (2 ) 2 64 64 (3) 3a 27 log3 27 a m 1 (4) 5.13 log1 5.13 m 3 3
(1 )
4
例2 将下列对数式写成指数式: (1) log1 27 3
1 3 (2) log 5 125
(3) ln 10 2.303 (4) lg 0.01 2
3
1 27 3 1 3 5 125
3
e
2.303 2
10
10 0.01
引例: 2004年我国的国民生产总值为a亿元,
如果按平均每年增长8%估算,那么经过多
少年国民经济生产总值是2004年的2倍?
假设经过x年国民经济生产总值是2004 年的2倍,依题意得,1.08xa=2a 即1.08x=2 指数x取何值时满足这个等式呢? 这就是本节课要学习的对数问题: 已知底数和幂的值,求指数的问题。
1 1
0 0
log 3 1
ln 1
log3 3
ln e
0 0 1 1
(5)从(4)中你发现有什么规律? 1的对数等于0, 底的对数等于1
b a N 中的b用 b log a N (5)如果把式子
代换,
把式子 log a N b 中的N用 N a b 代换, 会得到什么样的式子?
2
【解】
(1)因为真数大于 0,底数大于 0 且不等于 1 ,
x+ 2> 0 1 所以2x- 1> 0 ,解得 x> 且 x≠ 1. 2 2x- 1≠ 1 1 即 x 的取值范围是 {x|x> 且 x≠ 1}; 2
(2)因为底数 x2+ 1>1,所以 x≠ 0; 8 又因为- 3x+8> 0,所以 x< , 3 8 综上可知 x< ,且 x≠ 0. 3 8 即 x 的取值范围是 {x|x< 且 x≠ 0}. 3
指数式与对数式的互化要注意什么?
若是指数式化为对数式,关键是看清指数是 几,再写成对数式,若是对数式化为指数式,则 要看清真数是几,再写成幂的形式,关键是要搞 清N与b在指数式与对数式中的位置,千万不要大 意,其中对数的定义是指数式与对数式互化的依 据。
例3计算: (1) log9 27
x 9 27, 即 解法一:设 x log9 27, 则
5 125
3
1 (3) log 2 2 4 1 4 (4) log 3 81
1 2 4 1 4 3 81
2
3.求下列各式的值 (1 ) (2) (3 ) (4)
log5 25
lg10
lg 0.01
2 1 2
3 3
4
lg 1000 lg 0.001
1 log 2 16
(5)
(6)
4.求下列各式的值 (1 ) (2 ) (3 ) (4)
log15 15 1
log0.4 1 0
log9 81 2
log2.5 6.25
2
3 5
(5)
(6)
log7 343
log3 243
对数的概念
对数要成立必须具备底数大于0且不等于1,且真 数大于0,这是对数存在的基础. 例4 求下列各式中x的范围. (1)log(2x-1)(x+2);(2)log (x +1)(-3x+8). 【思路点拨】 注意到x既存在于底数中,又存 在于真数中,解答本题结合对数的概念,应考虑 其各自的要求解出x满足的条件.
logaa=1,(4)利用对数恒等式化简.
【解】
(1)∵log2(log5x)=0,
∴log5x=20=1,∴x=51=5. (2)∵log3(lgx)=1,∴lgx=31=3, ∴x=103=1000.
3+2 2 1 1 1 x ∴ ( 2- 1) = = = = 2-1, 2+ 1 3+ 2 2 2+12 ∴ x= 1. (4)原式=7×7log75=7×5=35.
解法二: 因为 lg100 lg 于是 x 2.
2
102
(6) ln e x 2 ln e x, 解法一: 因为
则 ln e x,
2
即
2
e e ,
2
x
于是
2
x 2.
于是
解法二: 因为 ln e 2,
所以
ln e 2,
x 2.
练习
1.把下列指数式写成对数式 (1 ) (2 ) (3 )