指数与对数运算
1、根式
(1)概念:若n
x a =(*
∈>N n n 且1),则称x 为a 的n 次方根,
是方根的记号。
(2)a 的n 次方根的性质:
在实数范围内,正数的奇次方根是一个正数,负数的奇次方根是一个负数,0的奇次方根是0;正数的偶次方根是两个绝对值相等符号相反的数,0的偶次方根是0,负数没有偶次方根。
①
n
a =
② n 为奇数,n n a =a ; n 为偶数,n n a =|a |=??
?<-≥.
0,,0,
a a a a
2、有理数指数幂
(1)分数指数幂的意义:
①
)0(10R a a a ∈≠=且 (注:00无意义)
② )1,,,0(*>∈>=n N n m a a a n m n
m ;
③ )1,,,0(1
1*>∈>=
=
-
n N n m a a a
a
n
m
n
m n
m
(2)有理数指数幂的运算性质
① (0,,)r
s
r s
a a a a r s R +?=>∈; ② (0,,)r s r s a a a a r s R -÷=>∈
③ ()
(0,,)s
r rs a
a a r s R =>∈; ④ ()(,0,)r
r r ab a b a b r R =?>∈
(二)对数
1、对数的基本概念
(1)一般地,如果a (1,0≠>a a
)的b 次幂等于N ,就是N a b =,那么数b 叫做以a
【知识梳理】 (一)指数
为底N 的对数, 记作b N a
=log ,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数,式子N a log 叫做对数式
(2)常用对数:N 10log ,记作N lg ; 自然对数N e log (e =2.71828…),记作N ln .
(3)指数式与对数式的关系:log x
a a N x N =?=(0>a ,且1≠a ,0N >)
(4)对数恒等式:
2、对数的性质
(1)负数和零没有对数,即0>N ; (2)1的对数是零,即01log =a ; (3)底的对数等于1,即1log =a a
3、对数的运算性质
(1)如果a >0,a ≠1,M >0,N >0,那么
①N M MN a a a log log )(log +=; ②N M N
M
a a a
log log log -=; ③M n M a n a
log log =
(2)换底公式: 推论:① b N N b log 1log =
; ② ; ③
1log log =?a b b a
【典型例题】
题型一、根式的化简、指数幂的运算 例题1:化简 (1)
7
7)2(-; (2)
4
4)3(π- .
(3)
4
4)2(-a ;
()010log >≠>=N a a N a
N
a ,且b
N
N a a b log log log =
b m
n b a n
a m log log =
例题2:计算 (1
)(10
1
130.2561022---??
??-- ???
; (2)
3·33·63;
题型一变式、分数指数幂与根式的运算
变式1:化简(1))3
1()3)((65
61
3
12
12
13
2b a b a b a ÷-;
(2)14623
)(
---÷?y x y x )0,0(>>y x .
变式2:若103x =,104y =,则210x y -=________ . 题型二、对数式的运算 例题1:填空
(1)
[])81(log log log 346=_____ ___; (2)
1
9lg 3lg 2+-= ;
(3)04.0log 10log 222+=_____ ___; (4)3log 28log 31
6
161+=_____ ___;
(5)=???4log 5log 7log 3log 7
352
例题2:若a y x =-lg lg ,则=??
?
??-??? ??3
3
2lg 2lg y x ( )
.A a 3 .B
a 23 .C a .D 2
a 题型二变式、对数运算性质运用 变式1:计算
变式2:3128x y ==,则11
x y
-= .
2(lg 2)lg 2lg 50lg 25+?+
题型三、解指数式、对数式方程
例题1:已知216log =x ,则=x ( )
.A 2 .B 4 .C 8 .D 32
例题2:已知 ① 3log 1log 266-=x ,求x 的值 ; ② 2)25(log 22=--x x ,
求x 的值。
题型三变式、类一元二次方程
变式:解方程:
(1)273291=?---x x ; (2)4)10lg()10(lg 3
2=+-+x x 【方法与技巧总结】
(一)在进行有理数指数幂运算时,运算的方法及步骤为:
① 根式运算时,常转化为分数指数幂,根式化为分数指数幂时,再由里往外依次进行; ② 有分式的把转化为负数指数幂; ③ 底数尽量化为一致;
④ 四则运算的顺序是先算乘方,再算乘除,最后算加减,有括号的先算括号内的,整数幂
的运算性质及运算规律扩充到分数指数幂后,其运算顺序仍符合我们以前的四则运算顺序。
(二)对数运算应注意:
① 对数运算是基于底数一致的情况下,底数不同时用换底公式使底数一致;
对数式的运算一般都是运用对数的运算性质及对数换底公式,注意几个常用的结论:
a
b b a log 1
log =
(底真互换,对数互倒)d d c b a c b a log log log log =??.
② 常数化对数式时,用n a a n log =转化,常用1log 0a =,a a log 1=
【巩固练习】
1、下列各式中正确的是( )
A.
4
4a =a B.
6
2)2(-=32- C. a 0=1 D.
10
5)12(-=
)12(-.
2、设3643==b a ,则
b
a 1
2+的值为 3、若122+a -a = a -1,则a 的取值范围为 4、① 方程1)3lg(lg =++x x 的解=x __ _____; ② 方程04lg 3lg
2
=-+x x 的解=x __ _____
5、计算 (1)(125253-)÷425; (2)log 6112-2log 63+1
3log 627 6、已知y x y x y x lg lg 2lg )lg()2lg(++=-++,求y
x
的值
【课后作业】
1、下列各式中成立的一项 ( )
A .71
7
7)(m n m
n = B .
312
4
3)3(-=- C .
4
34
3
3)(y x y x +=+
D . 33
39=
2、5log 2
1
122
+的值等于 ( )
A .2+ 5
B .2 5
C .2+
52 D .1+52
3、已知a =log 32,那么log 38-2log 36用a 表示为( )
A .a -2
B .5a -2
C .3a -(1+a )2
D .3a -a 2-1
4、化简
3
2
2a
a a ?(a >0)的结果是__________.
5、设5x =4,5y =2,则52x -y =______ __
6、①方程814
=x 的解=x __ _____;②方程08417214=+?-+x x 的解=x __
_____;
7、计算 (1)1054
32)(0625.08
33416--+++π (2)lg40 · 5lg + lg250 · 2lg 22
8、设a 、b 、c 为正数,且c
b a 643==,求证:b
a c 1
22+=