换底公式的推导及特殊换底公式及练习
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换底公式的形式:
换底公式是一个比较重要的公式,在很多对数的计算中都要使用,也是高中数学的重点。
log(a)(b)表示以a为底的b的对数。
所谓的换底公式就是log(a)(b)=log(n)(b)/log(n)(a)
换底公式的推导过程:
若有对数log(a)(b)设a=n^x,b=n^y(n>0,且n不为1)
则 log(a)(b)=log(n^x)(n^y)
根据对数的基本公式log(a)(M^n)=nloga(M) 和基本公式log(a^n)M=1/n×log(a) M
易得 log(n^x)(n^y)=y/x
由 a=n^x,b=n^y 可得 x=log(n)(a),y=log(n)(b)
则有:log(a)(b)=log(n^x)(n^y)=log(n)(b)/log(n)(a)
得证:log(a)(b)=log(n)(b)/log(n)(a)
例子:log(a)(c) * log(c)(a)=log(c)(c)/log(c)(a) *log(c)(a)=log(c)(c)=1
换底公式的应用:
1.在数学对数运算中,通常是不同底的对数运算,这时就需要换底.
通常在处理数学运算中,将一般底数转换为以e为底(即In)的自然对数或者是转换为以10为底(即lg)的常用对数,方便于我们运算;有时
也通过用换底公式来证明或求解相关问题;
2.在工程技术中,换底公式也是经常用到的公式,例如,在编程语言中,有些编程语言(例如C语言)没有以a为底b为真数的对数函数;只有以常用对数10为底的对数或自然对数e为底的对数(即Ig、In),此时就要用到换底公式来换成以e或者10为底的对数来表示出以a为底b为真数的对数表达式,从而来处理某些实际问题。
强化专题一 换底公式【题型目录】一、换底公式的正用二、换底公式的逆用三、换底公式的基本变形一:log a b =1log b a四、换底公式的基本变形二:log n m a b =m nlog a b 五、解对数方程六、证明对数恒等式【例题详解】一、换底公式的正用1.已知2log 3a =,则下列能化简为12a a 的是( ) A .8log 3B .18log 3C .18log 6D .12log 32.()()2839log 3log 3log 2log 2-+=______.(用数字作答)3.若log 86x =,则2log x =___________. 【答案】124.计算:ln 259elog 3log 25-等于___________. 二、换底公式的逆用1.计算:log 52×log 727log 513×log 74=________. 【答案】-34【详解】原式=log 52log 513×log 727log 74=13log log 427=lg 2lg 13×lg 27lg 4 =12lg 2-lg 3×3lg 32lg 2=-34.200.5573(2)(0.01)5log log 3--⋅= ________三、换底公式的基本变形一:loga b =1log b a 1.若43m =,则3log 12=( )A .1m m +B .21m m +C .2m m +D .212m m+2.已知182,1.52x y ==,则x y -=______;3.已知35a b A ==,则122a b+=,则A 等于__________.,0>∴A A 四、换底公式的基本变形二:log n m a b =m nlog a b 1.化简4839(2log 3log 3)(log 2log 2)=++____________2.已知log 1627=a ,则log 916=________.【答案】32a【详解】∵log 1627=a ,∴432log 3=a ,∴34log 23=a ,∴log 23=43a , ∴log 916=243log 2=42log 32=2log 32=2·1log 23=2×34a =32a.五、解对数方程1.方程222log log 1x x +=的解为x =___________.2.方程()233log 12log (1)x x -=+-的解为x =___________.【答案】8【分析】由对数运算法则化方程为233log (1)log [9(1)]x x -=-.再根据对数函数的性质求解.【详解】由()233log 12log (1)x x -=+-得233log (1)log [9(1)]x x -=-,所以219(1)10x x x ⎧-=-⎨->⎩,解得8x =. 故答案为:8.3.求下列各式中x 的值:(1)()3log lg 1=x ;(2)()345log log log 0x =⎡⎤⎣⎦.【答案】(1)1000x =;(2)625x =【分析】(1)结合对数运算求得x 的值.(2)结合对数运算求得x 的值.【详解】(1)()3log lg 1=x ,3lg 3,101000x x ===. (2)()345log log log 0x =⎡⎤⎣⎦,()4455log log 1,log 4,5625x x x ====.4.解方程:(1)2555log log 1x x x+=. (2)()1331log 31log 323x x -⎛⎫-⋅-= ⎪⎝⎭(2)log 六、证明对数恒等式1.利用换底公式证明:log log log 1a b c b c a ⋅⋅=.2.设==a b c x y z ,且111a b c+=,求证:z xy =。
对数的换底公式推导
对数的换底公式是数学中一个很重要的公式,它可以用来计算不同对数之间的关系,成为科学研究中不可缺少的一部分。
本文将通过证明换底公式来帮助读者理解其中的原理。
首先,我们要明确一下关于对数的概念,以及换底公式的定义。
对数(log)是一个抽象概念,它表示两个数字之间的关系。
换底公式(logab = logcb / logca)指的是两个对数(logab logcb)之间的关系,即logab于logcb以logca商。
接下来,我们来证明换底公式。
设有两个数ab,其中ab0。
由于logab = logcb / logca,我们可以认为:
b = c^(logca logcb )
下一步,我们可以将b两边同时乘以a:
ab = c^(logca logcb ) a
我们知道,ab于cn幂。
我们可以进一步将上式简化为:
ab = c^(logca + logcb )
以上就是换底公式的证明。
换底公式的应用不仅限于简单的计算,它也可以用于更深层次的研究。
比如,由于logar = logbr + logcr,因此可以用换底公式推导出ab 之间的指数表达式。
此外,换底公式还可以用于方程解等数学问题。
比如,在一个简单的方程中,如果已知ab对数,则可以通过换底公式求解方程。
综上所述,换底公式是一个重要的数学公式,它不仅可以用于简
单的计算,还可以用于更深层次的研究,从而为科学研究带来更多可能性。
换底公式推导换底公式是数学中常用的公式之一,它在计算数学中的对数运算时非常有用。
通过换底公式,我们可以将一个对数的底数转换为另一个底数,从而使计算更加方便。
在本文中,我们将推导换底公式的数学推导过程。
首先,我们先来回顾一下对数的定义。
对数是指以某个数(称为底数)为底的指数。
例如,以底数为2的对数,就是求解下面的方程:2^x = y其中,x为对数,y为底数。
根据这个定义,我们可以得到下面的关系:log2 y = x其中,log2表示以底数为2的对数。
接下来,我们介绍换底公式的一般表达式。
设底数为a的对数为x,底数为b的对数为y,底数为c的对数为z,那么根据换底公式,我们可以得到如下的关系:loga c = logb c / logb a这个公式可以帮助我们在不同底数之间转换对数。
接下来,我们将推导这个公式的过程。
首先,我们有两个对数方程:a^x = cb^y = c我们希望找到一个关系将x和y联系起来。
我们可以将第一个方程两边取以底数为b的对数,得到:logb (a^x) = logb c根据对数的性质,我们可以将指数移到对数的前面,得到:x logb a = logb c同样地,我们可以对第二个方程进行同样的操作,得到:y logb b = logb c由于logb b = 1,所以我们可以将上式简化为:y = logb c由于我们的目标是将x和y联系起来,所以我们需要将x表示为y的函数。
为此,我们将x和y进行交换,得到:x = loga c / loga b这就是我们所要推导的换底公式。
通过这个公式,我们可以将底数为a的对数转换为底数为b的对数。
公式右边的分式表示了从底数为a的对数到底数为b的对数的转换系数。
接下来,让我们举个例子来说明换底公式的用法。
假设我们要计算log4 16的值,但是我们知道计算底数为4的对数不容易。
这时,我们可以使用换底公式,将底数为4的对数转换为底数为2的对数。
根据换底公式,我们有:log4 16 = log2 16 / log2 4我们知道log2 16 = 4,log2 4 = 2,代入上式得到:log4 16 = 4 / 2 = 2通过换底公式,我们得到了底数为4的对数log4 16的值为2。