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第五讲 对数的运算
【学习目标】
1.掌握对数的运算性质,能运用运算性质进行对数的有关计算(重点).
2.了解换底公式,能用换底公式将一般对数化为自然对数或常用对数(重点).
知识点1 对数的运算性质
若a>0且a≠1,M>0,N>0,则有:
(1)loga(M·N)=logaM+logaN.
(2)loga=logaM-logaN.
(3)logaMn=nlogaM(n∈R).
知识点2 换底公式
logab=(a>0,且a≠1;c>0,且c≠1;b>0).
题型一 利用对数的运算性质化简、求值
【例1】 计算下列各式的值:
(1)lg-lg +lg;
(2)lg 25+lg 8+lg 5×lg 20+(lg 2)2.
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
=2lg 10+(lg 5+lg 2)2=2+(lg 10)2=2+1=3.
规律方法 利用对数运算性质化简与求值的原则和方法
(1)基本原则:
①正用或逆用公式,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.21教育网
(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).
【训练1】 计算下列各式的值:
(1)(lg 5)2+2lg 2-(lg 2)2;
(2).
解 (1)原式=(lg 5)2+lg 2(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.
(2)原式=
=
=.
题型二 利用换底公式化简、求值
【例2】 (1)(log43+log83)(log32+log92)=________.
(2)已知log189=a,18b=5,用a,b表示log3645的值.
(1)解析 原式==
·=×=.
答案
(2)解 法一 ∵log189=a,18b=5,∴log185=b.
于是log3645===
==.
法二 ∵log189=a,18b=5,∴log185=b.
于是log3645===.
法三 ∵log189=a,18b=5,∴lg 9=alg 18,lg 5==blg 18.
∴log3645=====.
规律方法 利用换底公式化简与求值的思路
【训练2】 (1)已知log1227=a,求log616的值;
(2)计算(log2125+log425+log85)(log52+log254+log1258)的值.21cnjy.com
解 (1)由log1227=a,得=a,
∴lg 2=lg 3.
∴log616====.
(2)法一 原式=·
==log25·(3log52)
=13log25·=13.
法二 原式=
=
==13.
法三 原式=(log2153+log2252+log2351)·(log512+log5222+log5323)21·cn·jy·com
=(log52+log52+log52)=3×log25·log52=3×=13.
题型三 利用对数式与指数式的互化解题
【例3】 (1)设3a=4b=36,求+的值;
(2)已知2x=3y=5z,且++=1,求x,y,z.
解 (1)法一 由3a=4b=36,
得a=log336,b=log436,
由换底公式得=log363,=log364,
∴+=2log363+log364=log3636=1.
法二 由3a=4b=36,
两边取以6为底数的对数,得
alog63=blog64=log636=2,
∴=log63,=log64=log62,
∴+=log63+log62=log66=1.
(2)令2x=3y=5z=k(k>0),
∴x=log2k,y=log3k,z=log5k,
∴=logk2,=logk3,=logk5,
由++=1,得logk2+logk3+logk5=logk30=1,
∴k=30,
∴x=log230=1+log215,y=log330=1+log310,z=log530=1+log56.21世纪教育网版权所有
规律方法 利用对数式与指数式互化求值的方法
(1)在对数式、指数式的互化运算中,要注意灵活运用定义、性质和运算法则,尤其要注意条件和结论之间的关系,进行正确的相互转化.www.21-cn-jy.com
(2)对于连等式可令其等于k(k>0),然后将指数式用对数式表示,再由换底公式可将指数的倒数化为同底的对数,从而使问题得解.2·1·c·n·j·y
【训练3】 已知3a=5b=M,且+=2,则M=________.
解析 由3a=5b=M,得a=log3M,b=log5M,故+=logM3+logM5=logM15=2,
∴M=.
答案
课堂小结
1.换底公式可完成不同底数的对数式之间的转化,可正用,逆用;使用的关键是恰当选择底数,换底的目的是利用对数的运算性质进行对数式的化简.【来源:21·世纪·教育·网】
2.运用对数的运算性质应注意:
(1)在各对数有意义的前提下才能应用运算性质.
(2)根据不同的问题选择公式的正用或逆用.
(3)在运算过程中避免出现以下错误:
①logaNn=(logaN)n,②loga(MN)=logaM·logaN,
③logaM±logaN=loga(M±N).
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