新人教A版必修第一册2024版高中数学第四章指数函数与对数函数4.3对数(练习+课件)(4份打包)

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名称 新人教A版必修第一册2024版高中数学第四章指数函数与对数函数4.3对数(练习+课件)(4份打包)
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2023-12-26 14:02:11

文档简介

第四章 4.3 4.3.1
A级——基础过关练
1.将=9写成对数式,正确的是(  )
A.log9=-2 B.9=-2
C.(-2)=9 D.log9(-2)=
2.若对数log(x-1)(4x-5)有意义,则x的取值范围是(  )
A. B.
C.∪(2,+∞) D.[2,3]
3.log5[log3(log2x)]=0,则x-等于(  )
A. B.
C. D.
4.已知loga=m,loga3=n,则am+2n等于(  )
A.3 B.
C.9 D.
5.方程2log3x=的解是(  )
A.x= B.x=
C.x= D.x=9
6.若logx64=4,则实数x=(  )
A.±8 B.8
C.±2 D.2
7.设函数f(x)=则满足f(x)=的x的值为(  )
A.-3 B.
C.3 D.-
8.lg 10 000=________;lg 0.001=________.
9.给出下列各式:①lg (lg 10)=0;②lg (ln e)=0;③若10=lg x,则x=10;④由log25x=,得x=±5.其中,正确的是________.(把正确的序号都填上)
10.求下列各式中x的取值范围:
(1)log(x-1)(x+2);
(2)log(x+1)(x-1)2.
B级——能力提升练
11.若loga3=2log230,则a的值为(  )
A.2 B.3
C.8 D.9
12.(多选)已知实数a,b满足a>0,b>0,a≠1,b≠1,且x=alg b,y=blg a,z=alg a,w=blg b,则(  )
A.存在实数a,b,使得x>y>z>w
B.存在a≠b,使得x=y=z=w
C.任意符合条件的实数a,b都有x=y
D.x,y,z,w中至少有两个大于1
13.已知f(x6)=log2x,则f(8)=________,此时x=________.
14.使方程(lg x)2-lg x=0成立的x的值为________.
15.设x=log23,求的值.
第四章 4.3 4.3.1
A级——基础过关练
1.将=9写成对数式,正确的是(  )
A.log9=-2 B.9=-2
C.(-2)=9 D.log9(-2)=
【答案】B
【解析】根据对数的定义,得9=-2.故选B.
2.若对数log(x-1)(4x-5)有意义,则x的取值范围是(  )
A. B.
C.∪(2,+∞) D.[2,3]
【答案】C
【解析】x应满足解得x>且x≠2.
3.log5[log3(log2x)]=0,则x-等于(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为log5[log3(log2x)]=0,所以log3(log2x)=1,所以log2x=3.所以x=23=8.所以x-=8-===.
4.已知loga=m,loga3=n,则am+2n等于(  )
A.3 B.
C.9 D.
【答案】D
【解析】因为loga=m,loga3=n,所以am=,an=3.所以am+2n=am·a2n=×32=.
5.方程2log3x=的解是(  )
A.x= B.x=
C.x= D.x=9
【答案】A
【解析】因为2log3x=,所以log3x=-2,所以x=3-2=.
6.若logx64=4,则实数x=(  )
A.±8 B.8
C.±2 D.2
【答案】D
【解析】因为logx64=4,所以x4=64,即(x2)2=64,得x2=±8(负值舍去),即x2=8,所以x=±2.又因为x>0,且x≠1,所以x=2.
7.设函数f(x)=则满足f(x)=的x的值为(  )
A.-3 B.
C.3 D.-
【答案】C
【解析】由得无解;由解得x=3.
8.lg 10 000=________;lg 0.001=________.
【答案】4 -3
【解析】由104=10 000知lg 10 000=4,由10-3=0.001知lg 0.001=-3.
9.给出下列各式:①lg (lg 10)=0;②lg (ln e)=0;③若10=lg x,则x=10;④由log25x=,得x=±5.其中,正确的是________.(把正确的序号都填上)
【答案】①②
【解析】因为lg 10=1,所以lg (lg 10)=lg 1=0,①正确;因为ln e=1,所以lg (ln e)=lg 1=0,②正确;若10=lg x,则x=1010,③不正确;由log25x=,得x=25=5,④不正确.
10.求下列各式中x的取值范围:
(1)log(x-1)(x+2);
(2)log(x+1)(x-1)2.
解:(1)由解得即
故x的取值范围是{x|x>1且x≠2}.
(2)由解得
故x的取值范围是{x|x>-1且x≠0,x≠1}.
B级——能力提升练
11.若loga3=2log230,则a的值为(  )
A.2 B.3
C.8 D.9
【答案】B
【解析】∵loga3=2log230=20=1,∴a=3.故选B.
12.(多选)已知实数a,b满足a>0,b>0,a≠1,b≠1,且x=alg b,y=blg a,z=alg a,w=blg b,则(  )
A.存在实数a,b,使得x>y>z>w
B.存在a≠b,使得x=y=z=w
C.任意符合条件的实数a,b都有x=y
D.x,y,z,w中至少有两个大于1
【答案】CD
【解析】设lg a=p,lg b=q,则有10p=a,10q=b,则x=alg b=(10p)q=10pq,y=blg a=(10q)p=10pq,z=alg a=(10p)p=10p2,w=blg b=(10q)q=10q2.所以任意符合条件的a,b都有x=y,C正确,A错误.若a≠b,则p≠q,则x≠z,B错误.因为a≠1,b≠1,所以p≠0,q≠0,所以p2>0,q2>0,故z>1,且w>1,D正确.故选CD.
13.已知f(x6)=log2x,则f(8)=________,此时x=________.
【答案】 
【解析】令x6=8,则x2=2.因为x>0,所以x=,故f(8)=log2=.
14.使方程(lg x)2-lg x=0成立的x的值为________.
【答案】1或10
【解析】由(lg x-1)lg x=0,得lg x=0或lg x=1,解得x=1或x=10.
15.设x=log23,求的值.
解:由x=log23,得2x=3,2-x=,
∴==(2x)2+1+(2-x)2=32+1+=.(共33张PPT)
第四章 指数函数与对数函数
4.3 对数
4.3.1 对数的概念
学习目标 素养要求
1.理解对数的概念和运算性质 数学抽象
逻辑推理
2.掌握指数式与对数式的互化,能应用对数的定义和性质解方程 数学运算
| 自 学 导 引 |
    对数的定义
1.定义
如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数______叫做以______为底______的对数,记作____________.其中_____叫做对数的底数,_____叫做真数.
x 
a 
N 
x=logaN 
a 
N  
2.常用对数与自然对数
通常将以10为底的对数叫做常用对数,并把log10N记作______;以无理数e=2.718 28…为底的对数称为自然对数,并且把logeN记为________.
lg N 
ln N  
在对数概念中,为什么规定a>0,且a≠1呢?
【提示】(1)若a<0,则N取某些数值时,logaN不存在,因此规定a不能小于0.
(2)若a=0,则当N≠0时,logaN不存在,当N=0时,则logaN有无数个值,与对数定义不符,因此规定a≠0.
(3)若a=1,当N≠1时,则logaN不存在,当N=1时,则logaN有无数个值,与对数定义不符,因此规定a≠1.
【预习自测】
    对数与指数的关系及性质
1.对数与指数的关系
当a>0,且a≠1时,ax=N __________.前者叫指数式,后者叫对数式.
x=logaN
2.对数的性质
性质1 ______和____没有对数
性质2 1的对数是____,即loga1=____(a>0,且a≠1)
性质3 底数的对数是____,即logaa=____(a>0,且a≠1)
负数 
零 
0 
0 
1 
1  
为什么零与负数没有对数?
【提示】因为x=logaN(a>0,且a≠1) ax=N(a>0,且a≠1),而当a>0,且a≠1时,ax恒大于0,即N>0,故0和负数没有对数.
【预习自测】
| 课 堂 互 动 |
题型1 对数的定义
    (1)在对数式y=log(x-2)(4-x)中,则实数x的取值范围是________.
(2)将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式:
①54=625; ②log216=4;
【答案】(1)(2,3)∪(3,4)
指数式与对数式互化的思路
(1)指数式化为对数式:将指数式的幂作为真数,指数作为对数,底数不变,写出对数式.
(2)对数式化为指数式:将对数式的真数作为幂,对数作为指数,底数不变,写出指数式.
题型2 利用指数式与对数式的互化求变量的值
    (1)求下列各式的值:
①log981=________;②log0.41=________;③ln e2=________.
(2)求下列各式中x的值:
③lg 100=x;④-ln e2=x.
【答案】(1)①2 ②0 ③2
【解析】(1)①设log981=x,所以9x=81=92,故x=2,即log981=2;②设log0.41=x,所以0.4x=1=0.40,故x=0,即log0.41=0;③设ln e2=x,所以ex=e2,故x=2,即ln e2=2.
对数式中求值的基本思想和方法
(1)基本思想.
在一定条件下求对数的值,或求对数式中参数字母的值,要注意利用方程思想求解.
(2)基本方法.
①将对数式化为指数式,构建方程转化为指数问题.
②利用幂的运算性质和指数的性质计算.
题型3 利用对数的性质及对数恒等式求值
方向1 利用对数的性质求值
      (1)计算log3[log3(log28)]=________.
(2)若log2[log4(log3x)]=0,则x=________.
【答案】(1)0 (2)81
【解析】(1)令log28=x,则2x=8,所以x=3.所以
log3[log3(log28)]=log3(log33)=log31=0.
(2)因为log2[log4(log3x)]=0,可得log4(log3x)=1,所以log3x=4,所以x=34=81.
关于对数性质的应用
(1)熟记性质:loga1=0;logaa=1.
(2)两个顺序:若最里层值是已知的,则从里向外求值;若最外层值是已知的,则从外向里求值.
方向2 利用对数恒等式求值
     计算下列各式:
(1)2ln e+lg 1+3log32;
(2)3log34-log32.
对数恒等式alogaN=N的应用
(1)能直接应用对数恒等式的直接应用即可.
(2)对于不能直接应用对数恒等式的情况按以下步骤求解.
3.(1)设3log3(2x+1)=27,则x=________.
(2)若logπ(log3(ln x))=0,则x=________.
【答案】(1)13 (2)e3
【解析】(1)3log3(2x+1)=2x+1=27,解得x=13.
(2)由logπ(log3(ln x))=0可知log3(ln x)=1,所以ln x=3,解得x=e3.
| 素 养 达 成 |
1.对数概念与指数概念有关,指数式和对数式是互逆的,即ab=N logaN=b(a>0,且a≠1,N>0).据此可得两个常用恒等式:(1)logaab=b;(2)alogaN=N.
2.在关系式ax=N中,已知a和x求N的运算称为求幂运算,而如果已知a和N求x的运算就是对数运算,两个式子实质相同而形式不同,互为逆运算(体现了数学运算核心素养).
3.指数式与对数式的互化
1.(题型1)有下列说法:①只有正数有对数;②任何一个指数式都可以化成对数式;③log525=±2;④3log3(-5)=-5成立.其中正确的个数为 (  )
A.0  B.1
C.2  D.3
【答案】B
【解析】(1)正确;(2)(3)(4)不正确.
【答案】D
3.(题型1)(2023年宝应月考)若对数ln (x2-5x+6)存在,则x的取值范围为________.
【答案】(-∞,2)∪(3,+∞)
【解析】∵对数ln (x2-5x+6)存在,∴x2-5x+6>0,解得x>3或x<2,即x的取值范围为(-∞,2)∪(3,+∞).
4.(题型3)计算:2log23+2log31-3log77+3ln 1=________.
【答案】0
【解析】原式=3+2×0-3×1+3×0=0.第四章 4.3 4.3.2
A级——基础过关练
1.化简(log62)2+log62·log63+2log63-6log62的结果是(  )
A.-log62 B.log63
C.log63 D.-1
2.(2023年广州期末)lg 8+lg 125-+16+=(  )
A.-37 B.-38
C.-39 D.-40
3.log2+lg 25+lg 4+6log6+9.80=(  )
A.1 B.4
C.5 D.7
4.(多选)(2023年昆明模拟)下列计算正确的有(  )
A.-60-=-1 B.+ln (ln e)=7
C.log23×log34=log67 D.lg 25+lg 8-lg 200+lg 2=0
5.设x=log32,则的值为(  )
A. B.-
C. D.
6.(2023年南京期末)已知log23=a,log25=b,则log1815=(  )
A. B.
C.-a+b-1 D.a+b-1
7.已知log34·log48·log8m=log416,则m等于(  )
A. B.9
C.18 D.27
8.化简:+lg +23=________.
9.(2023年淄博期末)若=log35,则25m+5-m的值为________.
10.计算:(1)2log32-log3+log38;
(2)log3(9×272)+log26-log23+log43×log316.
B级——能力提升练
11.已知lg 2=a,lg 3=b,则lg 120=(  )
A.1+a+b B.1+a+2b
C.1+2a+b D.2+2a+b
12.(2023年海口期末)李明开发的小程序经过t天后,用户人数A(t)=500ekt,其中k为常数.已知小程序发布经过10天后有2 000名用户,则用户超过50 000名至少经过的天数为(取lg 2≈0.30)(  )
A.31 B.32
C.33 D.34
13.(2023年太原期末)十八世纪,瑞士数学家欧拉指出:指数源于对数,并发现了对数与指数的关系,即当a>0,a≠1时,ab=N b=logaN.已知2x=6,3y=36,则+=________.
14.已知a>b>1,若logab+logba=,ab=ba,则a=________,b=________.
15.(2023年酒泉期末)对于问题:已知2lg (x-2y)=lg x+lg y,求的值,有同学给出如下解答:
由2lg (x-2y)=lg x+lg y,可得lg (x-2y)2=lg (xy),所以(x-2y)2=xy>0,
即x2-5xy+4y2=0,解得x-y=0或x-4y=0,所以=1或=4.
由于=1或=4均满足xy>0,故的值为1或4.
该同学的解答过程是否正确?若不正确,分析错因,试举例说明,并予以更正(写出正确的解答过程及结果).
第四章 4.3 4.3.2
A级——基础过关练
1.化简(log62)2+log62·log63+2log63-6log62的结果是(  )
A.-log62 B.log63
C.log63 D.-1
【答案】A
【解析】(log62)2+log62·log63+2log63-6log62=log62(log62+log63)+2log63-2=log62+2log63-2=2(log62+log63)-log62-2=2-log62-2=-log62.故选A.
2.(2023年广州期末)lg 8+lg 125-+16+=(  )
A.-37 B.-38
C.-39 D.-40
【答案】A
【解析】原式=3lg 2+3lg 5-49+24×+1=3(lg 2+lg 5)-49+8+1=3lg (2×5)-40=3-40=-37.故选A.
3.log2+lg 25+lg 4+6log6+9.80=(  )
A.1 B.4
C.5 D.7
【答案】C
【解析】原式=log22+lg (25×4)++1=+2++1=5.故选C.
4.(多选)(2023年昆明模拟)下列计算正确的有(  )
A.-60-=-1 B.+ln (ln e)=7
C.log23×log34=log67 D.lg 25+lg 8-lg 200+lg 2=0
【答案】ABD
【解析】对于A,原式=-1-=-1,即A正确;对于B,原式=+ln (ln e)=7+ln 1=7,即B正确;对于C,原式=×=×=2,即C错误;对于D,原式=lg 52+lg 23-lg 200+lg 2=2(lg 5+lg 2)-lg =2-2=0,即D正确.故选ABD.
5.设x=log32,则的值为(  )
A. B.-
C. D.
【答案】A
【解析】因为x=log32,所以3x=2,32x=4,33x=8.所以==.故选A.
6.(2023年南京期末)已知log23=a,log25=b,则log1815=(  )
A. B.
C.-a+b-1 D.a+b-1
【答案】B
【解析】∵log23=a,log25=b,∴log1815===.故选B.
7.已知log34·log48·log8m=log416,则m等于(  )
A. B.9
C.18 D.27
【答案】B
【解析】因为log34·log48·log8m=··==2,所以lg m=2lg 3,所以m=9.
8.化简:+lg +23=________.
【答案】π-3
【解析】因为3=log2,所以+lg +23=π-3+×lg 10-2+2log2=π-3+×(-2)+=π-3.
9.(2023年淄博期末)若=log35,则25m+5-m的值为________.
【答案】
【解析】因为=log35,所以m==log53,所以25m+5-m=52m+5-m=(5m)2+(5m)-1=32+3-1=.
10.计算:(1)2log32-log3+log38;
(2)log3(9×272)+log26-log23+log43×log316.
解:(1)原式=log34-log3+log38=log39=2.
(2)原式=log3(32×36)+log2+log43×2log34=log338+log22+2=11.
B级——能力提升练
11.已知lg 2=a,lg 3=b,则lg 120=(  )
A.1+a+b B.1+a+2b
C.1+2a+b D.2+2a+b
【答案】C
【解析】因为lg 2=a,lg 3=b,所以lg 120=lg (10×3×4)=lg 10+lg 3+2lg 2=1+b+2a.故选C.
12.(2023年海口期末)李明开发的小程序经过t天后,用户人数A(t)=500ekt,其中k为常数.已知小程序发布经过10天后有2 000名用户,则用户超过50 000名至少经过的天数为(取lg 2≈0.30)(  )
A.31 B.32
C.33 D.34
【答案】D
【解析】由题意可得2 000=500e10k,即4=e10k,可得lg 4=lg e10k,∴lg 4=10k·lg e①,当用户达到50 000名时,有50 000=500ekt,即100=ekt,可得lg 100=lg ekt,∴2=kt·lg e②,联立①和②可得=,故t=≈≈33.3,故用户超过50 000名至少经过的天数为34天.故选D.
13.(2023年太原期末)十八世纪,瑞士数学家欧拉指出:指数源于对数,并发现了对数与指数的关系,即当a>0,a≠1时,ab=N b=logaN.已知2x=6,3y=36,则+=________.
【答案】1
【解析】∵2x=6,3y=36,∴x=log26,y=log336,∴+=+=log62+2log363=log62+log63=log66=1.
14.已知a>b>1,若logab+logba=,ab=ba,则a=________,b=________.
【答案】4 2
【解析】∵logab+logba=logab+=,∴logab=2或logab=.∵a>b>1,∴logab<logaa=1.∴logab=,∴a=b2.∵ab=ba,∴(b2)b=bb2,∴b2b=bb2.∴2b=b2,∴b=2,∴a=4.
15.(2023年酒泉期末)对于问题:已知2lg (x-2y)=lg x+lg y,求的值,有同学给出如下解答:
由2lg (x-2y)=lg x+lg y,可得lg (x-2y)2=lg (xy),所以(x-2y)2=xy>0,
即x2-5xy+4y2=0,解得x-y=0或x-4y=0,所以=1或=4.
由于=1或=4均满足xy>0,故的值为1或4.
该同学的解答过程是否正确?若不正确,分析错因,试举例说明,并予以更正(写出正确的解答过程及结果).
解:该同学的解答过程不正确,当x=y=1时,=1,且满足xy>0,但是x-2y=-1<0,lg (x-2y)无意义,已知等式不成立;
该同学解答错误是由2lg (x-2y)=lg x+lg y得到lg (x-2y)2=lg (xy)时,忽视了x-2y>0,且x>0,y>0的前提条件.
正确解答如下:
由已知条件得

解得x-4y=0,所以=4.(共39张PPT)
第四章 指数函数与对数函数
4.3 对数
4.3.2 对数的运算
学习目标 素养要求
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 数学运算
2.能用换底公式将一般对数化为自然对数或常用对数 数学运算
| 自 学 导 引 |
    对数的运算性质
若a>0,且a≠1,M>0,N>0,则有:
(1)loga(M·N)=_____________;
(3)logaMn=__________(n∈R).
logaM+logaN 
logaM-logaN 
nlogaM 
【预习自测】判断下列说法是否正确.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)积、商的对数可以化为对数的和、差. (  )
(2)loga(xy)=logax·logay. (  )
(3)loga(-2)3=3loga(-2). (  )
【答案】(1)√ (2)× (3)×
【解析】(1)根据对数的运算性质可知(1)正确;
(2)loga(xy)=logax+logay,只有x>0,y>0时才成立;
(3)公式logaMn=nlogaM(n∈R)中的M应为大于0的数.
    换底公式
logab=________(a>0,且a≠1;c>0,且c≠1;b>0).
【预习自测】
(1)log32×log29=________.
(2)lg 2+lg 5+log23×log34=________.
【答案】(1)2 (2)3
| 课 堂 互 动 |
利用对数运算性质化简与求值的原则和方法
(1)利用对数性质求值的解题关键是化异为同,先使各项底数相同,再找真数间的联系.
(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).
解:(1)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.
题型2 利用换底公式化简、求值
    (1)(log43+log83)(log32+log92)=________.
(2)已知log189=a,18b=5,用a,b表示log3645的值.
利用换底公式进行化简求值的原则和技巧
2.在本例(2)的条件下,求log915(用a,b表示).
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.
(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.
题型4 对数式的实际应用
    分贝是计量声音强度相对大小的单位.物理学家引入了声压级来描述声音的大小:把一很小的声压P0=2×10-5帕作为参考声压,把所要测量的声压P与参考声压P0的比值取常用对数后乘20得到的数值称为声压级.声压级是听力学中最重要的参数之一,单位是分贝(dB).分贝值在60以下为无害区,说明声音环境优良,60~110为过渡区,110以上为有害区.
(1)试列出分贝y与声压P的函数关系式;
(2)某地声压P=0.002帕,则该地为以上所说的什么区?声音环境是否优良?
解决对数应用题的一般步骤
【答案】A
| 素 养 达 成 |
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(体现了数学运算核心素养).
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).
1.(题型1)计算2log63+log64的结果是 (  )
A.2 B.log62
C.log63 D.3
【答案】A
【解析】2log63+log64=log69+log64=log636=2.
【答案】C
【答案】D
【答案】1