第十四讲 对数与对数运算(三)
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第十四讲 对数与对数运算(三)【教学目标】(一) 教学知识点1. 了解对数的换底公式及其推导;2.能应用对数换底公式进行化简、求值、证明;3.运用对数的知识解决实际问题。
(二) 能力训练要求会用b n m b a ma n log log =,aN N a log 1log =等变形公式进行化简.【教学重点】对数换底公式的应用.【教学难点】对数换底公式的证明及应用.对数知识的运用。
【学习探究】一,复习引入:对数的运算法则如果 a >0,a ≠ 1,M >0, N >0 有:)()()(3R)M(n nlog M log 2N log M log N Mlog 1N log M log (MN)log a na a a a a a a ∈=-=+=二、新授内容:1.对数换底公式: aNN m ma log log log = ( a >0 ,a ≠ 1 ,m >0 ,m ≠ 1,N >0).证明:设 a log N = x , 则 xa = N .两边取以m 为底的对数:N a x N a m m m xm log log log log =⇒=从而得:a Nx m m log log = ∴ aNN m m a log log log =.2.两个常用的推论:①1log log =⋅a b b a , 1log log log =⋅⋅a c b c b a .② b m n b a na m log log =(a ,b >0且均不为1). 证:①1lg lg lg lg log log =⋅=⋅b aa b a b b a ;②b m na mb n a b b a m n n a m log lg lg lg lg log ===.三、【典型例题】例1 (1)设3x =4y =36,求2x +1y 的值(1)由已知分别求出x 和y .∵3x =36,4y =36,∴x =log 336,y =log 436,由换底公式得:x =log 3636log 363=1log 363,y =log 3636log 364=1log 364, ∴1x =log 363,1y =log 364,∴2x +1y =2log 363+log 364(2),已知a =9log 18,518=b.45log 36求∵log 189=a,18b =5,∴log 185=b .∴log 3645=log 1845log 1836=log 18(9×5)log 18(18×2)=log 189+log 1851+log 182=a +b 1+log 18189=a +b2-a .练1. 已知 a =3log 2, b =7log 3, 用 a , b 表示56log 42.解:因为2log 3 = a ,则2log 13=a , 又∵3log 7 = b ,∴1312log 7log 2log 37log 42log 56log 56 log 33333342+++=++⋅+==b ab ab .例2 计算:(1)log 535-2log 573+log 57-log 51.8; (2)2(lg 2)2+lg 2·lg5+(lg 2)2-lg2+1; (3)lg 27+lg8-lg 1 000lg1.2;(4)(lg5)2+lg2·lg50.变式迁移2 求下列各式的值:(1)log 535+2log 122-log 5150-log 514;(2)[(1-log 63)2+log 62·log 618]÷log 64.解 (1)原式=log 5(5×7)-2log 2212+log 5(52×2)-log 5(2×7)=1+log 57-1+2+log 52-log 52-log 57=2.(2)原式=[log 262+log 62·log 6(3×6)]÷log 622=log 62(log 62+log 63+1)÷(2log 62)=1.例3.设16log log 8log 4log 4843=⋅⋅m ,求m 的值.解:∵m m 3843log log 8log 4log =⋅⋅, 216log 4=∴2log 3=m ,即m =9.例4.计算:①3log 12.05-, ②4log 16log 327. 解:①原式 = 15315555531log 3log 52.0===. ②∵2log 342log 16log 343273==,2log 22log 4log 3233==, ∴原式=32.例5.P67例6 生物机体内碳14的“半衰期”为5730年,湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时碳14的残余量约占76.7%, 试推算马王堆古墓的年代.例6.已知a log x =log c a b +,求x .分析:由于x 作为真数,故可直接利用对数定义求解;另外,由于等式右端为两实数和的形式,b 的存在使变形产生困难,故可考虑将a log c 移到等式左端,或者将b 变为对数形式.解法一: 由对数定义可知:b c a a x +=log b c a a a⋅=log b a c ⋅=. 解法二: 由已知移项可得b c x a a =-log log ,即b c x a=log . 由对数定义知:b ac x = b a c x ⋅=∴. 解法三:b a a b log = b a a a a c x l o g l o g l o g +=∴b a a c ⋅=l o g b a c x ⋅=∴..练习:教材P68第4题三、课堂小结换底公式及其推论1.对于同底的对数的化简常用方法是:(1)“收”,将同底的两对数的和(差)化成积(商)的对数;(2)“拆”,将积(商)的对数拆成对数的和(差).2.对于常用对数的化简要充分利用“lg5+lg2=1”来解题.3.对于多重对数符号对数的化简,应从内向外逐层化简求值.【课堂练习】已知log 1227=a ,求log 616的值.【课堂跟踪】一、选择题1.lg8+3lg5的值为( )A .-3B .-1C .1D .3答案 D解析 lg8+3lg5=lg8+lg53=lg1 000=3.2.已知lg2=a ,lg3=b ,则log 36等于( )A.a +b aB.a +b bC.aa +b D.ba +b答案 B解析 log 36=lg6lg3=lg2+lg3lg3=a +b b .3.若lg a ,lg b 是方程2x 2-4x +1=0的两个根,则⎝⎛⎭⎫lg a b 2的值等于( )A .2 B.12 C .4 D.14答案 A解析 由根与系数的关系,得lg a +lg b =2,lg a ·lg b =12,∴⎝⎛⎭⎫lg a b 2=(lg a -lg b )2=(lg a +lg b )2-4lg a ·lg b=22-4×12=2.4.若2.5x =1 000,0.25y =1 000,则1x -1y 等于( )A.13 B .3 C .-13 D .-3答案 A解析 由指数式转化为对数式:x =log 2.51 000,y =log 0.251 000,则1x -1y =log 1 0002.5-log 1 0000.25=log 1 00010=13.5.设函数f (x )=log a x (a >0,且a ≠1),若f (x 1x 2…x 2 005)=8,则f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 005)的值等于() A .4 B .8 C .16 D .2log a 8答案 C解析 因为f (x )=log a x ,f (x 1x 2…x 2 005)=8, 所以f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 005)=log a x 21+log a x 22+…+log a x 22 005=2log a |x 1|+2log a |x 2|+…+2log a |x 2 005|=2log a |x 1x 2…x 2 005|=2f (x 1x 2…x 2 005)=2×8=16.二、填空题6.设lg2=a ,lg3=b ,那么lg 1.8=__________. 答案 a +2b -12解析 lg 1.8=12lg1.8=12lg 1810=12lg 2×910=12(lg2+lg9-1)=12(a +2b -1).7.若log a x =2,log b x =3,log c x =6,则log abc x 的值为____. 答案 1解析 log abc x =1log x abc =1log x a +log x b +log x c∵log a x =2,log b x =3,log c x =6∴log x a =12,log x b =13,log x c =16,∴log abc x =112+13+16=11=1.8.已知log 63=0.613 1,log 6x =0.386 9,则x =________. 答案 2解析 由log 63+log 6x =0.613 1+0.386 9=1. 得log 6(3x )=1.故3x =6,x =2.三、解答题9.求下列各式的值:(1)12lg 3249-43lg 8+lg 245;(2)(lg5)2+2lg2-(lg2)2.解 (1)方法一 原式=12(5lg2-2lg7)-43·32lg2+12(2lg7+lg5)=52lg2-lg7-2lg2+lg7+12lg5=12lg2+12lg5=12(lg2+lg5)=12lg10=12.方法二 原式=lg 427-lg4+lg7 5=lg 42×757×4=lg(2·5)=lg 10=12.(2)方法一 原式=(lg5+lg2)(lg5-lg2)+2lg2 =lg10·lg 52+lg4=lg ⎝⎛⎭⎫52×4=lg10=1.方法二 原式=(lg10-lg2)2+2lg2-lg 22=1-2lg2+lg 22+2lg2-lg 22=1.10.若26a =33b =62c ,求证:1a +2b =3c. 证明 设26a =33b =62c =k (k >0),那么⎩⎪⎨⎪⎧ 6a =log 2k ,3b =log 3k ,2c =log 6k , ∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1a =6log 2k =6log k 2,1b =3log 3k =3log k 3,1c =2log 6k =2log k 6.∴1a +2b =6·log k 2+2×3log k 3=log k (26×36)=6log k 6=3×2log k 6=3c , 即1a +2b =3c .。
第十四讲 对数与对数运算(三)【教学目标】(一) 教学知识点1. 了解对数的换底公式及其推导;2.能应用对数换底公式进行化简、求值、证明;3.运用对数的知识解决实际问题。
(二) 能力训练要求会用b n m b a ma n log log =,aN N a log 1log =等变形公式进行化简.【教学重点】对数换底公式的应用.【教学难点】对数换底公式的证明及应用.对数知识的运用。
【学习探究】一,复习引入:对数的运算法则如果 a >0,a ≠ 1,M >0, N >0 有:)()()(3R)M(n nlog M log 2N log M log N Mlog 1N log M log (MN)log a na a a a a a a ∈=-=+=二、新授内容:1.对数换底公式: aNN m ma log log log = ( a >0 ,a ≠ 1 ,m >0 ,m ≠ 1,N >0).证明:设 a log N = x , 则 xa = N .两边取以m 为底的对数:N a x N a m m m xm log log log log =⇒=从而得:a Nx m m log log = ∴ aNN m m a log log log =.2.两个常用的推论:①1log log =⋅a b b a , 1log log log =⋅⋅a c b c b a .② b m n b a na m log log =(a ,b >0且均不为1). 证:①1lg lg lg lg log log =⋅=⋅b aa b a b b a ;②b m na mb n a b b a m n n a m log lg lg lg lg log ===.三、【典型例题】例1 (1)设3x =4y =36,求2x +1y 的值(1)由已知分别求出x 和y .∵3x =36,4y =36,∴x =log 336,y =log 436,由换底公式得:x =log 3636log 363=1log 363,y =log 3636log 364=1log 364, ∴1x =log 363,1y =log 364,∴2x +1y =2log 363+log 364(2),已知a =9log 18,518=b.45log 36求∵log 189=a,18b =5,∴log 185=b .∴log 3645=log 1845log 1836=log 18(9×5)log 18(18×2)=log 189+log 1851+log 182=a +b 1+log 18189=a +b2-a .练1. 已知 a =3log 2, b =7log 3, 用 a , b 表示56log 42.解:因为2log 3 = a ,则2log 13=a , 又∵3log 7 = b ,∴1312log 7log 2log 37log 42log 56log 56 log 33333342+++=++⋅+==b ab ab .例2 计算:(1)log 535-2log 573+log 57-log 51.8; (2)2(lg 2)2+lg 2·lg5+(lg 2)2-lg2+1; (3)lg 27+lg8-lg 1 000lg1.2;(4)(lg5)2+lg2·lg50.变式迁移2 求下列各式的值:(1)log 535+2log 122-log 5150-log 514;(2)[(1-log 63)2+log 62·log 618]÷log 64.解 (1)原式=log 5(5×7)-2log 2212+log 5(52×2)-log 5(2×7)=1+log 57-1+2+log 52-log 52-log 57=2.(2)原式=[log 262+log 62·log 6(3×6)]÷log 622=log 62(log 62+log 63+1)÷(2log 62)=1.例3.设16log log 8log 4log 4843=⋅⋅m ,求m 的值.解:∵m m 3843log log 8log 4log =⋅⋅, 216log 4=∴2log 3=m ,即m =9.例4.计算:①3log 12.05-, ②4log 16log 327. 解:①原式 = 15315555531log 3log 52.0===. ②∵2log 342log 16log 343273==,2log 22log 4log 3233==, ∴原式=32.例5.P67例6 生物机体内碳14的“半衰期”为5730年,湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时碳14的残余量约占76.7%, 试推算马王堆古墓的年代.例6.已知a log x =log c a b +,求x .分析:由于x 作为真数,故可直接利用对数定义求解;另外,由于等式右端为两实数和的形式,b 的存在使变形产生困难,故可考虑将a log c 移到等式左端,或者将b 变为对数形式.解法一: 由对数定义可知:b c a a x +=log b c a a a⋅=log b a c ⋅=. 解法二: 由已知移项可得b c x a a =-log log ,即b c x a=log . 由对数定义知:b ac x = b a c x ⋅=∴. 解法三:b a a b log = b a a a a c x l o g l o g l o g +=∴b a a c ⋅=l o g b a c x ⋅=∴..练习:教材P68第4题三、课堂小结换底公式及其推论1.对于同底的对数的化简常用方法是:(1)“收”,将同底的两对数的和(差)化成积(商)的对数;(2)“拆”,将积(商)的对数拆成对数的和(差).2.对于常用对数的化简要充分利用“lg5+lg2=1”来解题.3.对于多重对数符号对数的化简,应从内向外逐层化简求值.【课堂练习】已知log 1227=a ,求log 616的值.【课堂跟踪】一、选择题1.lg8+3lg5的值为( )A .-3B .-1C .1D .3答案 D解析 lg8+3lg5=lg8+lg53=lg1 000=3.2.已知lg2=a ,lg3=b ,则log 36等于( )A.a +b aB.a +b bC.aa +b D.ba +b答案 B解析 log 36=lg6lg3=lg2+lg3lg3=a +b b .3.若lg a ,lg b 是方程2x 2-4x +1=0的两个根,则⎝⎛⎭⎫lg a b 2的值等于( )A .2 B.12 C .4 D.14答案 A解析 由根与系数的关系,得lg a +lg b =2,lg a ·lg b =12,∴⎝⎛⎭⎫lg a b 2=(lg a -lg b )2=(lg a +lg b )2-4lg a ·lg b=22-4×12=2.4.若2.5x =1 000,0.25y =1 000,则1x -1y 等于( )A.13 B .3 C .-13 D .-3答案 A解析 由指数式转化为对数式:x =log 2.51 000,y =log 0.251 000,则1x -1y =log 1 0002.5-log 1 0000.25=log 1 00010=13.5.设函数f (x )=log a x (a >0,且a ≠1),若f (x 1x 2…x 2 005)=8,则f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 005)的值等于() A .4 B .8 C .16 D .2log a 8答案 C解析 因为f (x )=log a x ,f (x 1x 2…x 2 005)=8, 所以f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 005)=log a x 21+log a x 22+…+log a x 22 005=2log a |x 1|+2log a |x 2|+…+2log a |x 2 005|=2log a |x 1x 2…x 2 005|=2f (x 1x 2…x 2 005)=2×8=16.二、填空题6.设lg2=a ,lg3=b ,那么lg 1.8=__________. 答案 a +2b -12解析 lg 1.8=12lg1.8=12lg 1810=12lg 2×910=12(lg2+lg9-1)=12(a +2b -1).7.若log a x =2,log b x =3,log c x =6,则log abc x 的值为____. 答案 1解析 log abc x =1log x abc =1log x a +log x b +log x c∵log a x =2,log b x =3,log c x =6∴log x a =12,log x b =13,log x c =16,∴log abc x =112+13+16=11=1.8.已知log 63=0.613 1,log 6x =0.386 9,则x =________. 答案 2解析 由log 63+log 6x =0.613 1+0.386 9=1. 得log 6(3x )=1.故3x =6,x =2.三、解答题9.求下列各式的值:(1)12lg 3249-43lg 8+lg 245;(2)(lg5)2+2lg2-(lg2)2.解 (1)方法一 原式=12(5lg2-2lg7)-43·32lg2+12(2lg7+lg5)=52lg2-lg7-2lg2+lg7+12lg5=12lg2+12lg5=12(lg2+lg5)=12lg10=12.方法二 原式=lg 427-lg4+lg7 5=lg 42×757×4=lg(2·5)=lg 10=12.(2)方法一 原式=(lg5+lg2)(lg5-lg2)+2lg2 =lg10·lg 52+lg4=lg ⎝⎛⎭⎫52×4=lg10=1.方法二 原式=(lg10-lg2)2+2lg2-lg 22=1-2lg2+lg 22+2lg2-lg 22=1.10.若26a =33b =62c ,求证:1a +2b =3c. 证明 设26a =33b =62c =k (k >0),那么⎩⎪⎨⎪⎧ 6a =log 2k ,3b =log 3k ,2c =log 6k , ∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1a =6log 2k =6log k 2,1b =3log 3k =3log k 3,1c =2log 6k =2log k 6.∴1a +2b =6·log k 2+2×3log k 3=log k (26×36)=6log k 6=3×2log k 6=3c , 即1a +2b =3c .。