4.2.2 对数运算法则
知识点一 正确理解对数的运算法则
1.对a>0,且a≠1(M>0,N>0),下列说法正确的是( )
A.logaM·logaN=loga(M+N)
B.=loga(M-N)
C.
D.logaM=
2.下列式子中:
①lg
(3+2)-lg
(3-2)=0;
②lg
(10+)×lg
(10-)=0;
③=-1(n∈N
);
④=lg
(a-b).
其中正确的有________(填序号).
知识点二 对数式的计算、化简
3.(lg
5)2+lg
2×lg
5+lg
20的值是( )
A.0
B.1
C.2
D.3
4.lg
-2lg
+lg
等于( )
A.lg
2
B.lg
3
C.lg
4
D.lg
5
5.设a=log32,则log38-2log36用a表示的形式是( )
A.a-2
B.3a-(1+a)2
C.5a-2
D.-a2+3a-1
6.若lg
x-lg
y=a,则
lg
3-lg
3=( )
A.3a
B.a
C.a
D.
7.若lg
x=m,lg
y=n,则lg
-lg
2的值等于( )
A.m-2n-2
B.m-2n-1
C.m-2n+1
D.m-2n+2
8.化简log2+log2+log2+…+log2,得( )
A.5
B.4
C.-5
D.-4
9.已知3a=2,3b=,则2a-b=________.
10.计算下列各式的值:
(1)log2
+log212-log242;
(2)lg
500+lg
-lg
64+50(lg
2+lg
5)2;
(3)lg
25+lg
2×lg
50+(lg
2)2;
(4).
知识点三 换底公式及应用
11.已知log23=a,log37=b,则log27=( )
A.a+b
B.a-b
C.ab
D.
12.若2.5x=1000,0.25y=1000,则-等于( )
A.
B.3
C.-
D.-3
13.若lg
2=a,lg
3=b,则log512等于( )
A.
B.
C.
D.
14.若logax=2,logbx=3,logcx=6,则logabcx=( )
A.1
B.2
C.3
D.5
15.方程log3(x-1)=log9(x+5)的解是________.
16.若log34·log48·log8m=log416,则m=________.
17.计算:
(1)log89×log2732;
(2)log927;
(3)log2×log3×log5.
18.已知log189=a,18b=5,用a,b表示log3645的值.
易错点一 利用运算性质化简求值时忽略对数有意义的条件
设lg
x+lg
y=2lg
(x-2y),则log4的值为________.
易错点二 运用换底公式不熟练致误
log29×log34=( )
A.
B.
C.2
D.4
一、单项选择题
1.log225×log52=( )
A.3
B.4
C.5
D.6
2.若log5×log36×log6x=2,则x等于( )
A.9
B.
C.25
D.
3.
等于( )
A.lg
3
B.-lg
3
C.
D.-
4.化简
+log2,得( )
A.2
B.2-2log23
C.-2
D.2log23-2
5.若lg
a,lg
b是方程2x2-4x+1=0的两个实根,则ab的值等于( )
A.2
B.
C.100
D.
6.设log83=p,log35=q,则lg
5等于( )
A.p2+q2
B.(3p+2q)
C.
D.pq
7.已知2a=3b=k(k≠1),且2a+b=ab,则实数k的值为( )
A.6
B.9
C.12
D.18
8.已知2x=3,log4=y,则x+2y等于( )
A.3
B.8
C.4
D.log48
二、多项选择题
9.下列各等式正确的是( )
A.log23×log25=log2(3×5)
B.lg
3+lg
4=lg
(3×4)
C.log2=log2x-log2y
D.lg
=
lg
m(m>0,n>1,n∈N
)
10.若ab>1,则下列等式中正确的是( )
A.lg
(ab)=lg
a+lg
b
B.lg
=lg
a-lg
b
C.lg
2=lg
D.lg
(ab)=
11.已知x,y为正实数,则下列各式正确的是( )
A.2ln
x+ln
y=2ln
x+2ln
y
B.2ln
(x+y)=2ln
x·2ln
y
C.2ln
x·ln
y=(2ln
x)ln
y
D.2ln
(xy)=2ln
x·2ln
y
12.若a>0,a≠1,x>0,n∈N
,则下列等式中正确的是( )
A.(logax)n=nlogax
B.logax=-loga
C.=logax
D.=loga
三、填空题
13.已知x>0,y>0,若2x·8y=16,则x+3y=________,=________.
14.方程log2x+=1的解是x=________.
15.如果方程(lg
x)2+(lg
7+lg
5)lg
x+lg
7×lg
5=0的两根是α,β,则αβ=________.
16.设f(n)=logn+1(n+2)(n∈N
),现把满足乘积f(1)f(2)…f(n)为整数的n称为“贺数”,则在区间(1,2020)内所有“贺数”的个数是________.
四、解答题
17.求值:(1)lg+lg;
(2)log89×log2732-()lg
1+log535-log57;
(3)(log43+log83)(log32+log92).
18.已知loga(x2+4)+loga(y2+1)=loga5+loga(2xy-1)(a>0,且a≠1),求log8的值.
19.设0
20.已知x,y,z为正数,3x=4y=6z,2x=py.
(1)求p;
(2)求证:-=.
4.2.2 对数运算法则
知识点一 正确理解对数的运算法则
1.对a>0,且a≠1(M>0,N>0),下列说法正确的是( )
A.logaM·logaN=loga(M+N)
B.=loga(M-N)
C.
D.logaM=
答案 C
解析 由对数的运算性质知A,B错误;对于C,loga==logaM,=logaM,∴C正确.D中-2不能做底数,∴D错误.故选C.
2.下列式子中:
①lg
(3+2)-lg
(3-2)=0;
②lg
(10+)×lg
(10-)=0;
③=-1(n∈N
);
④=lg
(a-b).
其中正确的有________(填序号).
答案 ③
解析 lg
(3+2)-lg
(3-2)=lg
=lg
(3+2)2>0,故①错误.
∵lg
(10+)≠0,lg
(10-)≠0.
∴lg
(10+)×lg
(10-)≠0,故②错误.
∵==-1,
∴③正确.
∵≠lg
(a-b),故④错误.
知识点二 对数式的计算、化简
3.(lg
5)2+lg
2×lg
5+lg
20的值是( )
A.0
B.1
C.2
D.3
答案 C
解析 (lg
5)2+lg
2×lg
5+lg
20=lg
5(lg
5+lg
2)+lg
20=lg
5×lg
10+lg
20=lg
5+lg
20=lg
100=2.
4.lg
-2lg
+lg
等于( )
A.lg
2
B.lg
3
C.lg
4
D.lg
5
答案 A
解析 lg
-2lg
+lg
=lg
=lg
2.故选A.
5.设a=log32,则log38-2log36用a表示的形式是( )
A.a-2
B.3a-(1+a)2
C.5a-2
D.-a2+3a-1
答案 A
解析 log38-2log36=3log32-2(log32+1)=3a-2(a+1)=a-2.
6.若lg
x-lg
y=a,则
lg
3-lg
3=( )
A.3a
B.a
C.a
D.
答案 A
解析 由对数的运算性质可知,原式=3(lg
x-lg
2)-3(lg
y-lg
2)=3(lg
x-lg
y)=3a.
7.若lg
x=m,lg
y=n,则lg
-lg
2的值等于( )
A.m-2n-2
B.m-2n-1
C.m-2n+1
D.m-2n+2
答案 D
解析 原式=lg
x-2(lg
y-lg
10)=m-2n+2.
8.化简log2+log2+log2+…+log2,得( )
A.5
B.4
C.-5
D.-4
答案 C
解析 原式=log2=log2=-5.
9.已知3a=2,3b=,则2a-b=________.
答案 log320
解析 ∵3a=2,3b=,两边取对数得a=log32,b=log3=-log35,∴2a-b=2log32+log35=log320.
10.计算下列各式的值:
(1)log2
+log212-log242;
(2)lg
500+lg
-lg
64+50(lg
2+lg
5)2;
(3)lg
25+lg
2×lg
50+(lg
2)2;
(4).
解 (1)原式=log2=log2=-.
(2)原式=lg
-lg
64+50(lg
10)2=lg
+50=lg
100+50=2+50=52.
(3)原式=2lg
5+lg
2×(1+lg
5)+(lg
2)2=2lg
5+lg
2(1+lg
5+lg
2)=2lg
5+2lg
2=2.
(4)原式=
==-.
知识点三 换底公式及应用
11.已知log23=a,log37=b,则log27=( )
A.a+b
B.a-b
C.ab
D.
答案 C
解析 log27=log23×log37=ab.
12.若2.5x=1000,0.25y=1000,则-等于( )
A.
B.3
C.-
D.-3
答案 A
解析 由2.5x=1000,0.25y=1000得x=log2.51000=,y=log0.251000=,∴-=-=.
13.若lg
2=a,lg
3=b,则log512等于( )
A.
B.
C.
D.
答案 C
解析 log512===,故选C.
14.若logax=2,logbx=3,logcx=6,则logabcx=( )
A.1
B.2
C.3
D.5
答案 A
解析 ∵logax==2,∴logxa=.
同理logxb=,logxc=.
∴logabcx===1.
15.方程log3(x-1)=log9(x+5)的解是________.
答案 4
解析 由换底公式,得log9(x+5)=log3(x+5).
∴原方程可化为2log3(x-1)=log3(x+5),
即log3(x-1)2=log3(x+5),∴(x-1)2=x+5.
∴x2-3x-4=0,解得x=4或x=-1.
又∴x>1,故x=4.
16.若log34·log48·log8m=log416,则m=________.
答案 9
解析 由换底公式,得××==log416=2,∴lg
m=2lg
3=lg
9,∴m=9.
17.计算:
(1)log89×log2732;
(2)log927;
(3)log2×log3×log5.
解 (1)log89×log2732=×=×=×=.
(2)log927====.
(3)log2×log3×log5=log25-3×log32-5×log53-1=-3log25×(-5log32)×(-log53)=-15×××=-15.
18.已知log189=a,18b=5,用a,b表示log3645的值.
解 解法一:∵log189=a,18b=5,∴log185=b.
于是log3645===
==.
解法二:∵log189=a,18b=5,∴log185=b.
于是log3645===.
解法三:∵log189=a,18b=5,
∴lg
9=alg
18,lg
5=blg
18.
∴log3645===
==.
易错点一 利用运算性质化简求值时忽略对数有意义的条件
设lg
x+lg
y=2lg
(x-2y),则log4的值为________.
易错分析 错误的根本原因是将对数式lg
x+lg
y=2lg
(x-2y)转化为代数式xy=(x-2y)2时,忽略了对数有意义的条件,即隐含条件从而误认为=4或=1,得出log4=1或0的错误答案.
答案 1
正解 由lg
x+lg
y=2lg
(x-2y),得
lg
(xy)=lg
(x-2y)2,因此xy=(x-2y)2,
即x2-5xy+4y2=0,得=4或=1,
又x>0,y>0,x-2y>0,∴≠1,∴log4=1.
易错点二 运用换底公式不熟练致误
log29×log34=( )
A.
B.
C.2
D.4
易错分析 本题易在使用对数的运算公式时,尤其换底公式的使用过程中发生错误.
答案 D
正解 log29×log34=×=×=2×2=4.
一、单项选择题
1.log225×log52=( )
A.3
B.4
C.5
D.6
答案 A
解析 log225×log52=×=×=3.
2.若log5×log36×log6x=2,则x等于( )
A.9
B.
C.25
D.
答案 D
解析 由换底公式,得原式=××=2,
∴lg
x=-2lg
5,x=5-2=.
3.
等于( )
A.lg
3
B.-lg
3
C.
D.-
答案 C
解析 原式==log310=.选C.
4.化简
+log2,得( )
A.2
B.2-2log23
C.-2
D.2log23-2
答案 B
解析 ∵==2-log23,∴原式=2-log23+log23-1=2-2log23.
5.若lg
a,lg
b是方程2x2-4x+1=0的两个实根,则ab的值等于( )
A.2
B.
C.100
D.
答案 C
解析 ∵lg
a,lg
b是方程2x2-4x+1=0的两个实根,∴由根与系数的关系得lg
a+lg
b=-=2=lg
ab,
∴ab=100.故选C.
6.设log83=p,log35=q,则lg
5等于( )
A.p2+q2
B.(3p+2q)
C.
D.pq
答案 C
解析 ∵log83===p,∴lg
3=3plg
2.∵log35==q,∴lg
5=qlg
3=3pqlg
2=3pq(1-lg
5),∴lg
5=,故选C.
7.已知2a=3b=k(k≠1),且2a+b=ab,则实数k的值为( )
A.6
B.9
C.12
D.18
答案 D
解析 ∵2a=3b=k(k≠1),∴a=log2k,b=log3k,∴=logk2,=logk3,∵2a+b=ab,∴+=2logk3+logk2=logk9+logk2=logk18=1,∴k=18.
8.已知2x=3,log4=y,则x+2y等于( )
A.3
B.8
C.4
D.log48
答案 A
解析 ∵2x=3,∴x=log23.又log4=y,∴x+2y=log23+2log4=log23+2(log48-log43)=log23+2=log23+3-log23=3.故选A.
二、多项选择题
9.下列各等式正确的是( )
A.log23×log25=log2(3×5)
B.lg
3+lg
4=lg
(3×4)
C.log2=log2x-log2y
D.lg
=
lg
m(m>0,n>1,n∈N
)
答案 BD
解析 对于A,log23+log25=log2(3×5),不正确;对于B,正确;对于C,当x,y均为负数时,等式右边无意义;对于D,lg
=lg
m符合对数的运算法则,正确.故选BD.
10.若ab>1,则下列等式中正确的是( )
A.lg
(ab)=lg
a+lg
b
B.lg
=lg
a-lg
b
C.lg
2=lg
D.lg
(ab)=
答案 CD
解析 当a<0,b<0时,A,B不成立,C,D均正确.故选CD.
11.已知x,y为正实数,则下列各式正确的是( )
A.2ln
x+ln
y=2ln
x+2ln
y
B.2ln
(x+y)=2ln
x·2ln
y
C.2ln
x·ln
y=(2ln
x)ln
y
D.2ln
(xy)=2ln
x·2ln
y
答案 CD
解析 因为2ln
x+ln
y=2ln
x·2ln
y=2ln
(xy),D正确;(2ln
x)ln
y=2ln
x·ln
y,C正确.故选CD.
12.若a>0,a≠1,x>0,n∈N
,则下列等式中正确的是( )
A.(logax)n=nlogax
B.logax=-loga
C.=logax
D.=loga
答案 BD
解析 根据对数的运算性质logaMn=nlogaM(M>0,a>0,且a≠1),可知B,D正确.
三、填空题
13.已知x>0,y>0,若2x·8y=16,则x+3y=________,=________.
答案 4 2
解析 ∵2x·8y=16,∴x+3y=4,∴+log927y=2-1·+==2.
14.方程log2x+=1的解是x=________.
答案 1
解析 原方程可变为log2x+log2(x+1)=1,
即log2[x(x+1)]=1,∴x(x+1)=2,
解得x=1或x=-2.又即x>0,∴x=1.
15.如果方程(lg
x)2+(lg
7+lg
5)lg
x+lg
7×lg
5=0的两根是α,β,则αβ=________.
答案
解析 方程(lg
x)2+(lg
7+lg
5)lg
x+lg
7×lg
5=0可以看成关于lg
x的二次方程.
∵α,β是原方程的两根,
∴lg
α,lg
β可以看成关于lg
x的二次方程的两根.
由根与系数的关系,得
lg
α+lg
β=-(lg
7+lg
5)=-lg
35=lg
,
∴lg
(αβ)=lg
α+lg
β=lg
,
即αβ=.
16.设f(n)=logn+1(n+2)(n∈N
),现把满足乘积f(1)f(2)…f(n)为整数的n称为“贺数”,则在区间(1,2020)内所有“贺数”的个数是________.
答案 9
解析 f(n)=logn+1(n+2)=,
∴f(1)f(2)…f(n)=··…·==log2(n+2).
∵n∈(1,2020),∴n+2∈(3,2022),
∵210=1024,211=2048,
∴在(3,2022)内含有22,23,…,210共9个2的整数次幂,故在区间(1,2020)内所有“贺数”的个数为9.
四、解答题
17.求值:(1)lg+lg;
(2)log89×log2732-()lg
1+log535-log57;
(3)(log43+log83)(log32+log92).
解 (1)lg
+lg
=lg
=lg
10=1.
(2)log89×log2732-()lg
1+log535-log57=×-1+log5=×-1+1=.
(3)(log43+log83)(log32+log92)=·==+++=.
18.已知loga(x2+4)+loga(y2+1)=loga5+loga(2xy-1)(a>0,且a≠1),求log8的值.
解 原等式可化为
loga[(x2+4)(y2+1)]=loga[5(2xy-1)],
∴(x2+4)(y2+1)=5(2xy-1).
整理,得x2y2+x2+4y2-10xy+9=0,
配方,得(xy-3)2+(x-2y)2=0,
∴∴=.
∴log8=log8=-.
19.设0解 由已知条件,得
logax+3logxa-logxy=logax+-=3,
所以logay=(logax)2-3logax+3=2+.
当logax=时,logay有最小值.
此时y=,所以有loga=,
故
所以a=.
20.已知x,y,z为正数,3x=4y=6z,2x=py.
(1)求p;
(2)求证:-=.
解 (1)设3x=4y=6z=k(显然k>0,且k≠1),
则x=log3k,y=log4k,z=log6k,
由2x=py,得2log3k=plog4k=p·,
∵log3k≠0,∴p=2log34.
(2)证明:-=-=logk6-logk3=logk2=logk4=,
∴-=.