2018-2019学年北师大版必修一3.4.2换底公式作业
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3.4.2 换底公式1. 能推导出对数的换底公式.(重点)2. 会用对数换底公式进行化简与求值.(难点、易混点)[基础·初探]教材整理 换底公式阅读教材P 83~P 86有关内容,完成下列问题.换底公式:log b N =log a Nlog a b(a ,b >0,a ,b ≠1,N >0).特别地,log a b ·log b a =1,log b a =.1. 判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)log a b =lg b lg a =ln bln a .( )(2)log 52=log -3 2log -3 5.( )(3)log a b ·log b c =log a c .( ) 【答案】 (1)√ (2)× (3)√ 2. (log 29)·(log 34)=( ) A.14 B.12C .2D .4 【解析】 法一:原式=lg 9lg 2·lg 4lg 3=2lg 3·2lg 2lg 2·lg 3=4.法二:原式=2log 23·log 24log 23=2×2=4.【答案】 D[小组合作型]1681(2)已知log 23=a ,log 37=b ,用a ,b 表示log 4256.【精彩点拨】 在两个式子中,底数、真数都不相同,因而要用换底公式进行换底以便于计算求值.【尝试解答】 (1)log 1627log 8132=lg 27lg 16×lg 32lg 81=lg 33lg 24×lg 25lg 34=3lg 34lg 2×5lg 24lg 3=1516. (2)∵log 23=a ,则1a=log 32,又∵log 37=b ,∴log 4256=log 356log 342=log 37+3·log 32log 37+log 32+1=ab +3ab +a +1.1. 换底公式中的底可由条件决定,也可换为常用对数的底,一般来讲,对数的底越小越便于化简,如a n为底的换为a 为底.2. 换底公式的派生公式:log a b =log a c ·log c b ; log an b m=m nlog a b .[再练一题]1. 化简:(log 43+log 83)(log 32+log 92) 【解】 原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 3lg 4+lg 3lg 8⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 2lg 3+lg 2lg 9=⎝⎛⎭⎪⎫lg32lg 2+lg 33lg 2⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 2lg 3+lg 22lg 3=56log 23·32log 32=54.1836【精彩点拨】 运用换底公式,统一化为以18为底的对数. 【尝试解答】法一:因为log 189=a ,所以9=18a, 又5=18b,所以log 3645=log 2×18(5×9) =log 2×1818a +b=(a +b )·log 2×1818.又因为log 2×1818=1log 18 18×2=11+log 182=11+log 18189=11+1-log 189=12-a,所以原式=a +b2-a.法二:∵18b=5, ∴lo g 185=b ,∴log 3645=log 1845log 1836=log 18 5×9log 18 4×9=log 185+log 1892log 182+log 189=a +b2log 18189+log 189=a +b2-2log 189+log 189=a +b 2-a.法三:∵log 189=a,18b=5,∴lg 9=a lg 18,lg 5=b lg 18, ∴log 3645=lg 9×5 lg 1829=lg 9+lg 52lg 18-lg 9=a lg 18+b lg 182lg 18-a lg 18=a +b2-a.用已知对数的值表示所求对数的值,要注意以下几点: 1 增强目标意识,合理地把所求向已知条件靠拢,巧妙代换; 2 巧用换底公式,灵活“换底”是解决这种类型问题的关键; 3 注意一些派生公式的使用.[再练一题]2. 若本例条件不变,求log 92545(用a ,b 表示).【解】 由18b=5,得log 185=b ,∴log 92545=log 1845log 18925=log 185+log 189log 189-log 1825=b +aa -2b.[探究共研型]探究 1 设光线原来的强度为a ,通过x 块玻璃板以后的强度值为y .试写出y 关于x 的函数关系式.【提示】 依题意得y =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-110x =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫910x ,其中x ≥1,x ∈N .探究 2 探究1中的已知条件不变,求通过多少块玻璃以后,光线强度减弱到原来强度的12以下?(根据需要取用数据lg 3=0.477 1,lg 2=0.301 0)【提示】 依题意得a ⎝ ⎛⎭⎪⎫910x≤a ×12⇒⎝ ⎛⎭⎪⎫910x ≤12⇒x (2lg 3-1)≤-lg 2⇒x ≥0.301 01-2×0.477 1≈6.572,∴x min =7.即通过7块以上(包括7块)的玻璃板后,光线强度减弱到原来强度的12以下.某城市现有人口数为100万,如果年自然增长率为1.2%,试解答下面的问题. (1)写出该城市x 年后的人口总数y (万人)与年数x (年)的函数关系式;(2)计算大约多少年以后,该城市人口将达到120万?(精确到1年)(lg 1.012≈0.005 2,lg 1.2≈0.079 2)【精彩点拨】 先利用指数函数知识列出y 与x 的函数关系式,再利用对数求值. 【尝试解答】 (1)由题意y =100(1+1.2%)x=100·1.012x(x ∈N +). (2)由100·1.012x=120,得1.012x=1.2, ∴x=log 1.0121.2=lg 1.2lg 1.012≈0.079 20.005 2≈15,故大约15年以后,该城市人口将达到120万.解对数应用题的步骤[再练一题]3. 某种汽车安全行驶的稳定性系数μ随使用年数t 的变化规律是μ=μ0e-λt,其中μ0,λ是正常数.经检测,当t =2时,μ=0.90 μ0,则当稳定性系数降为0.50μ0时,该种汽车已使用的年数为__________.(结果精确到1,参考数据:lg 2=0.301 0,lg 3=0.477 1)【解析】 由0.90μ0=μ0(e -λ)2,得e-λ=0.90,又0.50μ0=μ0(e-λ)t,则12=(0.90)t,两边取常用对数,得lg 12= t2lg 0.90,故t =2lg 21-2lg 3=2×0.301 01-2×0.477 1≈13.【答案】 131. 若lg 3=a ,lg 5=b ,则log 53等于( ) A.b aB.a bC .a bD .b a【解析】 log 5 3=lg 3lg 5=ab .【答案】 B2. log 2125·log 3 18·log 5 19=________.。
3.4.2 换底公式本节教材分析我们在前面的学习过程中,已了解了指数函数的概念和性质,它是后续学习的基础,了解对数换底公式及其简单应用,能将一般对数转化为常用对数或自然对数,通过阅读材料,了解对数的发现历史及其对简化运算的作用.教材注重从现实生活的事例中引出对数概念,所举例子比较全面,有利于培养学生的思想素质和激发学生学习数学的兴趣和欲望.三维目标1.知识与技能①通过实例推导对数的运算性质,准确地运用对数运算性质进行运算,求值、化简,并掌握化简求值的技能.②运用对数运算性质解决有关问题.③培养学生分析、综合解决问题的能力.培养学生数学应用的意识和科学分析问题的精神和态度.2. 过程与方法①让学生经历并推理出对数的运算性质.②让学生归纳整理本节所学的知识.3. 情感、态度、和价值观:让学生感觉对数运算性质的重要性,增加学生的成功感,增强学习的积极性.教学重点:对数运算的性质与对数换底公式的应用.教学难点:对数概念的理解,对数换底公式的推导及应用.教学建议:1. 先给学生证明公式,让学生明白如何证明,如何应用.2. 注意公式的灵活性与限制范围.强调.3. 通过实例说明换底公式的意义.新课导入设计导入一:问题:你能根据对数的定义推倒下面的换底公式吗?,0>a .且,0,1>≠c a 且.log log log ,0,1a b b b c c c a =>≠教师直接点题.导入二:前面我们学得是同底的对数问题,那么不同底的对数,应该如何处理呢?这就是本节课研究的主要内容,教师板书课题.2019-2020学年高考数学模拟试卷一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合(){}*,|4,M x y x y x y N =+<∈、,则集合M 的非空子集个数是( ) A .2B .3C .7D .8 【答案】C【解析】【分析】先确定集合M 中元素,可得非空子集个数.【详解】由题意{(1,1),(1,2),(2,1)}M =,共3个元素,其子集个数为328=,非空子集有7个. 故选:C .【点睛】本题考查集合的概念,考查子集的概念,含有n 个元素的集合其子集个数为2n ,非空子集有21n -个.2.记集合(){}22,16A x y x y =+≤和集合(){},4,0,0B x y x y x y =+≤≥≥表示的平面区域分别是1Ω和2Ω,若在区域1Ω内任取一点,则该点落在区域2Ω的概率为( ) A .14π B .1π C .12π D .24ππ- 【答案】C【解析】【分析】据题意可知,是与面积有关的几何概率,要求M 落在区域2Ω内的概率,只要求A 、B 所表示区域的面积,然后代入概率公式21P Ω=Ω区域的面积区域的面积,计算即可得答案. 【详解】根据题意可得集合22{(,)|16}A x y x y =+…所表示的区域即为如图所表示:的圆及内部的平面区域,面积为16π,集合{(,)|40B x y x y =+-„,0x …,0}y …表示的平面区域即为图中的Rt AOB ∆,14482AOB S ∆=⨯⨯=, 根据几何概率的计算公式可得81162P ππ==, 故选:C .【点睛】本题主要考查了几何概率的计算,本题是与面积有关的几何概率模型.解决本题的关键是要准确求出两区域的面积. 3.设M 是ABC ∆边BC 上任意一点,N 为AM 的中点,若AN AB AC λμ=+u u u v u u u v u u u v ,则λμ+的值为( )A .1B .12C .13D .14【答案】B【解析】【分析】 设BM tBC =u u u u v u u u v ,通过12AN AM =u u u v u u u u v ,再利用向量的加减运算可得122t t AN AB AC -=+u u u v u u u v u u u v ,结合条件即可得解.【详解】设BM tBC =u u u u v u u u v, 则有()()11111122222222t t t AN AM AB BM AB tBC AB AC AB AB AC -==+=+=+-=+u u u v u u u u v u u u v u u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v .又AN AB AC u u u v u u u v u u u vλμ=+,所以122t tλμ-⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,有11222t t λμ-+=+=. 故选B.【点睛】本题考查了向量共线及向量运算知识,利用向量共线及向量运算知识,用基底向量向量来表示所求向量,利用平面向量表示法唯一来解决问题.4.已知焦点为F 的抛物线2:4C y x =的准线与x 轴交于点A ,点M 在抛物线C 上,则当||||MA MF 取得最大值时,直线MA 的方程为( ) A .1y x =+或1y x =--B .1122y x =+或1122y x =--C .22y x =+或22y x =--D .22y x =-+ 【答案】A【解析】【分析】过M 作MP 与准线垂直,垂足为P ,利用抛物线的定义可得11cos cos MA MA MF MP AMP MAF===∠∠,要使||||MA MF 最大,则MAF ∠应最大,此时AM 与抛物线C 相切,再用判别式或导数计算即可.【详解】过M 作MP 与准线垂直,垂足为P ,11cos cos MA MA MF MP AMP MAF===∠∠, 则当||||MA MF 取得最大值时,MAF ∠最大,此时AM 与抛物线C 相切, 易知此时直线AM 的斜率存在,设切线方程为(1)y k x =+,则2(1)4y k x y x =+⎧⎨=⎩.则221616011k k k ∆=-===±,,, 则直线AM 的方程为(1)y x=?.故选:A.【点睛】本题考查直线与抛物线的位置关系,涉及到抛物线的定义,考查学生转化与化归的思想,是一道中档题.5.等腰直角三角形ABE的斜边AB为正四面体ABCD侧棱,直角边AE绕斜边AB旋转,则在旋转的过程中,有下列说法:(1)四面体E-BCD的体积有最大值和最小值;⊥;(2)存在某个位置,使得AE BDθ≥∠;(3)设二面角D AB E--的平面角为θ,则DAE(4)AE的中点M与AB的中点N连线交平面BCD于点P,则点P的轨迹为椭圆.其中,正确说法的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【解析】【分析】【详解】解:对于(1),当CD⊥平面ABE,且E在AB的右上方时,E到平面BCD的距离最大,当CD⊥平面ABE,且E在AB的左下方时,E到平面BCD的距离最小,∴四面体E﹣BCD的体积有最大值和最小值,故(1)正确;对于(2),连接DE,若存在某个位置,使得AE⊥BD,又AE⊥BE,则AE⊥平面BDE,可得AE ⊥DE ,进一步可得AE =DE ,此时E ﹣ABD 为正三棱锥,故(2)正确;对于(3),取AB 中点O ,连接DO ,EO ,则∠DOE 为二面角D ﹣AB ﹣E 的平面角,为θ,直角边AE 绕斜边AB 旋转,则在旋转的过程中,θ∈[0,π),∠DAE ∈[,π),所以θ≥∠DAE 不成立.(3)不正确;对于(4)AE 的中点M 与AB 的中点N 连线交平面BCD 于点P ,P 到BC 的距离为:d P ﹣BC , 因为<1,所以点P 的轨迹为椭圆.(4)正确.故选:C .点睛:该题考查的是有关多面体和旋转体对应的特征,以几何体为载体,考查相关的空间关系,在解题的过程中,需要认真分析,得到结果,注意对知识点的灵活运用.6.若()12n x -的二项展开式中2x 的系数是40,则正整数n 的值为( )A .4B .5C .6D .7 【答案】B【解析】【分析】先化简()12n x -的二项展开式中第1r +项()112rr n r r n T C x -+=⋅⋅-,然后直接求解即可 【详解】()12n x -的二项展开式中第1r +项()112r r n r r n T C x -+=⋅⋅-.令2r =,则()2232n T C x =⋅-,∴2440nC =,∴4n =-(舍)或5n =.【点睛】本题考查二项展开式问题,属于基础题7.要得到函数2sin 26y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,只需将函数2cos2y x =的图象 A .向左平移3π个单位长度 B .向右平移3π个单位长度 C .向左平移6π个单位长度 D .向右平移6π个单位长度 【答案】D【解析】【分析】 先将2sin 26y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭化为2cos 26π⎡⎤⎛⎫=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦y x ,根据函数图像的平移原则,即可得出结果.【详解】 因为2sin 22cos 22cos 2636y x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 所以只需将2cos2y x =的图象向右平移6π个单位. 【点睛】本题主要考查三角函数的平移,熟记函数平移原则即可,属于基础题型.8.在平面直角坐标系xOy 中,锐角θ顶点在坐标原点,始边为x 轴正半轴,终边与单位圆交于点,5P m ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,则sin 24πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )A .10B .10C .10D 【答案】A【解析】【分析】根据单位圆以及角度范围,可得m ,然后根据三角函数定义,可得sin ,cos θθ,最后根据两角和的正弦公式,二倍角公式,简单计算,可得结果.【详解】由题可知:2215m ⎛+= ⎝⎭,又θ为锐角所以0m >,5m =根据三角函数的定义:sin 55θθ== 所以4sin 22sin cos 5θθθ== 223cos 2cos sin 5θθθ=-=- 由sin 2sin 2cos cos 2sin 444πππθθθ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭所以43sin 24525210πθ⎛⎫+=⨯-⨯= ⎪⎝⎭ 故选:A【点睛】 本题考查三角函数的定义以及两角和正弦公式,还考查二倍角的正弦、余弦公式,难点在于公式的计算,识记公式,简单计算,属基础题.9.执行如图所示的程序框图,则输出S 的值为( )A .16B .48C .96D .128【答案】B【解析】【分析】 列出每一次循环,直到计数变量i 满足3i >退出循环.【详解】第一次循环:12(11)4,2S i =+==;第二次循环:242(12)16,3S i =++==; 第三次循环:3162(13)48,4S i =++==,退出循环,输出的S 为48.故选:B.【点睛】本题考查由程序框图求输出的结果,要注意在哪一步退出循环,是一道容易题. 10.三棱锥S ABC -中,侧棱SA ⊥底面ABC ,5AB =,8BC =,60B ∠=︒,25SA =,则该三棱锥的外接球的表面积为( )A .643πB .2563πC .4363πD 2048327π 【答案】B【解析】由题,侧棱SA ⊥底面ABC ,5AB =,8BC =,60B ∠=︒,则根据余弦定理可得2215825872BC =+-⨯⨯⨯= ,ABC V 的外接圆圆心2sin 33BC r r B ==∴=三棱锥的外接球的球心到面ABC 的距离15,2d SA == 则外接球的半径()22764533R ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭ ,则该三棱锥的外接球的表面积为225643S R ππ== 点睛:本题考查的知识点是球内接多面体,熟练掌握球的半径R 公式是解答的关键. 11.函数()2ln x f x x x=-的图象大致为( ) A . B .C .D .【答案】A【解析】【分析】根据函数()f x 的奇偶性和单调性,排除错误选项,从而得出正确选项.【详解】因为()()f x f x -=,所以()f x 是偶函数,排除C 和D.当0x >时,()2ln x x f x x =-,()332ln 1'x x f x x =+-, 令()'0f x <,得01x <<,即()f x 在()0,1上递减;令()'0f x >,得1x >,即()f x 在()1,+∞上递增.所以()f x 在1x =处取得极小值,排除B.故选:A【点睛】本小题主要考查函数图像的识别,考查利用导数研究函数的单调区间和极值,属于中档题. 12.集合{}2|30A x x x =-≤,(){}|lg 2B x y x ==-,则A B ⋂=( )A .{}|02x x ≤<B .{}|13x x ≤<C .{}|23x x <≤D .{}|02x x <≤【答案】A 【解析】 【分析】解一元二次不等式化简集合A ,再根据对数的真数大于零化简集合B ,求交集运算即可. 【详解】由230x x -≤可得03x ≤≤,所以{|03}A x x =≤≤,由20x ->可得2x <,所以{|2}B x x =<,所以{|02}A B x x ⋂=≤<,故选A .【点睛】本题主要考查了集合的交集运算,涉及一元二次不等式解法及对数的概念,属于中档题. 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
学业分层测评(十八)(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.log 2716log 34的值为( ) A .2 B.32C .1 D.23【解析】 原式=lg 16lg 27×lg 3lg 4=2lg 4·lg 33lg 3·lg 4=23.【答案】 D2.设a =log 32,则log 38-2log 36用a 表示的形式是( )A .a -2B .3a -(1+a )2C .5a -2D .1+3a -a 2【解析】 ∵a =log 32,∴log 38-2log 36=3log 32-2(log 32+1)=3a -2(a +1)=a -2.【答案】 A3. (2016·石景山高一检测)若x =60,则1log 3x +1log 4x +1log 5x的值为() A .1 B.12C .2D .以上都不对【解析】 原式=log x 3+log x 4+log x 5=log x 60=log x x =1.【答案】 A4.设log 34·log 48·log 8m =log 416,则m 的值为( )A.12 B .9C .18D .27【解析】 由题意得lg 4lg 3·lg 8lg 4·lg m lg 8=lg m lg 3=log 416=log 442=2,∴lg m lg 3=2,即lg m =2lg 3=lg 9,∴m =9.【答案】 B5.设a ,b ,c 均为不等于1的正实数,则下列等式中恒成立的是( )A .log a b ·log c b =log c aB .log a b ·log c a =log c bC .log a (bc )=log a b ·log a cD .log a (b +c )=log a b +log a c【解析】 B 中log a b ·log c a =lg b lg a ·lg a lg c =lg b lg c=log c b ,A 、C 、D 中由对数的运算法则知不成立.【答案】 B二、填空题6.计算:log 43·log 3432=________.【解析】 原式=lg 3lg 4·lg 432lg 3=54lg 22lg 2=58. 【答案】 587.若m log 35=1,n =5m +5-m ,则n 的值为________. 【解析】 ∵m log 35=1, ∴m =1log 35=log 53, ∴n =5m +5-m =5log 53+5-log 53=3+5log 513=3+13=103. 【答案】 1038.已知log 62=p ,log 65=q ,则lg 5=________.【解析】 因为⎩⎨⎧ p =lg 2lg 6,q =lg 5lg 6,故lg 2lg 5=p q , 故1-lg 5lg 5=p q ,则lg 5=q p +q . 【答案】 q p +q三、解答题9.求下列各式的值:(1)(2016·西城高一检测)log 427·log 258·log 95;(2)(2016·济南高一检测)log 225·log 3116·log 519.【解】 (1)原式=lg 27lg 4·lg 8lg 25·lg 5lg 9=3 lg 32lg 2·3lg 22lg 5·lg 52 lg 3=98.(2)原式=log 252·log 32-4·log 53-2=2lg 5lg 2·-lg 3·-lg 5=16.10.已知x ,y ,z 为正数,且3x =4y =6z .(1)求使2x =py 的p 的值;(2)求证:12y =1z -1x . 【导学号:04100059】【解】 (1)设3x =4y =6z =k (显然k ≠1),则x =log 3k ,y =log 4k ,z =log 6k ,由2x =py ,得2log 3k =p log 4k =p ·log3klog 34, ∵log 3k ≠0,∴p =2log 34.(2)证明:1z -1x =1log 6k -1log 3k=log k 6-log k 3=log k 2=12log k 4=12log 4k =12y .[能力提升]1.设方程(lg x )2-lg x 2-3=0的两实根是a 和b ,则log a b +log b a 等于() A .1 B .-2C .-103D .-4【解析】 由(lg x )2-lg x 2-3=0,即(lg x )2-2lg x -3=0,解得lg x =3或lg x =-1,故x =103或x =10-1=110.不妨令a =103,b =110,故log a b +log b a =log 103110+log 110103=-13-3=-103.【答案】 C2.计算:1+lg 2·lg 5-lg 2·lg 50-log 35·log 259·lg 5=________.【解析】 原式=1+lg 2·lg 5-lg 2(1+lg 5)-lg 5lg 3·lg 9lg 25·lg 5 =1+lg 2lg 5-lg 2-lg 2lg 5-lg 5lg 3·2lg 32lg 5·lg 5 =1-lg 2-lg 5=1-1=0.【答案】 03.某城市为加快现代化都市的建设,决定从2007年起逐年增加城市化面积.若每年的新增绿地亩数比上一年递增10%,则该市实现绿地面积翻两番大约是在哪一年?(参考数据:lg2=0.301 0,lg1.1=0.041 4)【解】 若设该市2006年年底有绿地面积a ,则经过1年,即2007年的绿地面积是a +a ·10%=a (1+10%);再经过一年,即2008年的绿地面积是a (1+10%)2;经过3年,即2009年的绿地面积是a (1+10%)3,…,经过x 年的绿地面积是a (1+10%)x ,依题意,a (1+10%)x=4a ,即(1+10%)x =4,∴x =log 1.14=2lg2lg1.1≈15.∴大约经过15年,也就是到2022年该市的绿地面积将翻两倍.。
4.2 换底公式知识点一:对数的换底公式 1.log 3264的值是 A.65 B.56 C .2 D.12 2.若log 513·log 36·log 6x =2,则x 等于A .9 B.19 C .25 D.1253.log 89log 23的值是 A.23 B .1 C.32 D .2 4.log 25·log 38·log 59的值是A .5B .6C .7D .8 5.1145111193log log等于A .lg3B .-lg3 C.1lg3 D .-1lg36.设N =1log 23+1log 53,则A .N =2B .N =-2C .N <-2D .N >27.log 3125·log 7181·log 5149的值是__________.8.计算:(1)log 23·log 27125; (2)log 2125·log 318·log 519;(3)log 43·log 925·log 58.知识点二:换底公式的简单应用9.已知(11.2)a =1 000,(0.011 2)b =1 000,那么1a -1b等于A .1B .2C .3D .410.若lg2=m ,log 310=1n ,则log 56等于A.m +2n m +1B.mn 1-mC.m +n 1-mD.mn 1+m11.设a >1,b >1,p =log b (log b a )log b a,则a p 等于A .1B .log a bC .log b aD .b 12.(易错题)已知log 89=a ,log 25=b ,则lg3等于 A.a b -1 B.32(b -1) C.3a 2(b +1)D.3(a -1)2b13.已知log 23=a ,log 25=b ,试用a 、b 表示log 295、log 315.知识点三:对数的实际应用14.抽气机每次抽取容器内空气的60%,要使容器内的空气少于原来的0.1%,则至少要抽几次?(lg2≈0.301 0)15.2009年我国国民生产总值为a 亿元,如果年平均增长率8%,那么经过多少年后国民生产总值是2009年的2倍?(lg2≈0.301 0,lg3≈0.477 1,lg1.08≈0.033 4,精确到1年)能力点一:利用换底公式化简、求值 16.log 2716log 34的值为A .2 B.32 C .1 D.2317.已知lg2=a ,lg3=b ,则log 518的值等于A.2a +b 1+aB.a +2b 1+aC.2a +b 1-aD.a +2b 1-a 18.log 2125·log 38·15log 27的值是__________. 19.已知log 73=a ,log 74=b ,则log 4948的值为__________(用a 、b 表示). 20.利用对数的换底公式化简下列各式: (1)log 56·log 67·log 78·log 89·log 910;(2)(log 25+log 415)(log 52+log 2512).21.求(log 23+log 89)(log 34+log 98+log 32)的值.22.(易错题)(1)已知log 23=a ,log 37=b ,用a 、b 表示log 1456; (2)已知log 32=a,3b =5,用a 、b 表示log 330; (3)已知log 189=a,18b =5,用a 、b 表示log 3645.23.求(log 23+log 49+log 827+…+log 2n 3n )·log 9n32的值.能力点二:综合应用24.设a ,b ,c 都是正数,且3a =4b =6c ,那么 A.1c =1a +1b B.2c =2a +1b C.1c =2a +2b D.2c =1a +2b 25.若2.5x =1 000,0.25y =1 000,则1x -1y等于A.13 B .3 C .-13 D .-3 26.若y =log 56·log 67·log 78·log 89·log 910,则有 A .y ∈(0,1) B .y ∈(1,2)C .y ∈(2,3)D .y =1或y =227.已知2log x 25-3log 25x =1,则x 的值是__________.28.若2a =5b =10,则1a +1b=__________.29.已知log m 7log m 56=a ,log n 8=blog n 56(m ,n >0且m ≠1,n ≠1),则a +b =__________,71a=__________.30.已知常数a(a >0且a ≠1),变量x ,y 之间有关系:log a x +3log x a -log x y =3,若y 有最小值8,求a 的值.31.已知a >0且a ≠1,若log 2a +log a 8=4,则: (1)判断函数f(x)=x a +3的奇偶性; (2)计算log a 27·log 364的值; (3)判断函数g(x)=a x 的单调性.答案与解析基础巩固1.A 2.D 3.A 4.B5.C 原式=lg 14lg 19+lg 15lg 13=lg4lg9+lg5lg3=2lg22lg3+lg5lg3=lg2+lg5lg3=1lg3.6.D ∵N =log 32+log 35=log 310, ∴3N =10>9=32.由y =3x 是R 上的增函数,知N >2. 7.-16 原式=log 325-1·log 781-1·log 549-1 =-log 325·log 781·log 549 =-lg25lg3·lg81lg7·lg49lg5=-2lg5lg3·4lg3lg7·2lg7lg5=-16.8.解:(1)原式=lg3lg2·3lg53lg3=lg5lg2=log 25.(2)原式=lg 125lg2·lg 18lg3·lg 19lg5=-2lg5lg2·-3lg2lg3·-2lg3lg5=-12.(3)原式=lg3lg4·lg25lg9·lg8lg5=lg32lg2·2lg52lg3·3lg2lg5=32.9.A 由(11.2)a =1 000,得a =log 11.21 000; 由(0.011 2)b =1 000,得b =log 0.011 21 000.∴1a -1b =1log 11.21 000-1log 0.011 21 000=log 1 00011.2-log 1 0000.011 2=log 1 00011.20.011 2=log 10001 000=1.10.C ∵lg2=m ,log 310=1lg3=1n,lg3=n , ∴log 56=lg6lg5=lg2+lg31-lg2=m +n1-m .11.C 由换底公式,得p =log b (log b a )log b a=log a (log b a),∴a p =log b a ,故选C. 12.C ∵log 89=log 2332 =23log 23=a , ∴log 23=32a.又log 25=b ,∴lg3=log 23log 210=log 23log 25+1=32a b +1=3a 2(b +1). 点评:换底公式可完成不同底数的对数式之间的转化,使用的关键是选择谁为底数,换底的目的是实现对数式的求值、化简、证明.本题中已知与未知对数式的底数不同,所以为了求出未知对数式,就要利用换底公式,将未知换成已知对数式的底数.若将底数换成谁都搞不清楚,该类问题就会无从入手,或乱换一气使运算量加大,甚至导致错解.13.解:∵log 23=a ,log 25=b , ∴log 295=log 29-log 25=2log 23-log 25=2a -b , log 315=log 215log 23=log 23+log 25log 23=a +ba.14.解:设抽n 次可使容器内的空气等于原来的0.1%,则 a·(1-60%)n =a ×0.1%(设原来容器中的空气体积为a). 即0.4n =0.001.∴n =log 0.40.001=lg0.001lg0.4=-32lg2-1≈7.5.故至少需要抽8次,才能使容器内的空气少于原来的0.1%. 15.解:设经过x 年后国民生产总值是2009年的两倍. 经过1年,总产值为a(1+8%), 经过2年,总产值为a(1+8%)2, …经过x 年,总产值为a(1+8%)x . 由题意得a(1+8%)x =2a , 即1.08x =2.方法一:两边取常用对数,得lg1.08x =lg2, 即x =lg2lg1.08≈0.301 00.033 4≈9(年). 方法二:(用换底公式)∵1.08x =2, ∴x =log 1.082=lg2lg1.08≈9(年).答:约经过9年,国民生产总值是2009年的2倍.能力提升16.D 原式=13log 316log 34=13log 416=23. 17.D log 518=lg18lg5=lg2+2lg31-lg2=a +2b1-a. 18.18 原式=-2lg5lg2·3lg2lg3·3lg3-lg5=18.19.a +2b 2 ∵log 73=a ,log 74=b ,∴log 4948=log 748log 749=log 7(3×16)2=log 73+log 7422=a +2b2.20.解:(1)原式=lg6lg5·lg7lg6·lg8lg7·lg9lg8·lg10lg9=lg10lg5=log 510.(2)原式=(lg5lg2+lg 15lg4)(lg2lg5+lg 12lg25)=(lg5lg2-lg52lg2)(lg2lg5-lg22lg5)=1-12-12+14=14.21.解:原式=(log 23+log 29log 28)(log 322+log 38log 39+log 32)=(log 23+23log 23)·(2log 32+32log 32+log 32)=(53log 23)(92log 32)=152log 23·log 32=152. 22.解:(1)由log 23=a ,log 37=b 得log 23·log 37=log 27=ab. ∴log 1456=log 256log 214=log 2(7×8)log 2(2×7)=log 27+log 28log 22+log 27=3+log 271+log 27=3+ab 1+ab .(2)∵3b =5,∴b =log 35.又∵log 32=2,∴log 330=12log 3(2×3×5)=12(log 32+log 33+log 35)=12(a +b +1). (3)∵18b =5,∴log 185=b. 又∵log 189=a ,∴log 182=1-log 189=1-a. ∴log 3645=log 1845log 1836=log 18(5×9)log 18(18×2)=log 185+log 1891+log 182=a +b1+1-a =a +b2-a. 点评:用已知对数表示新的未知对数,一般方法是运用对数的运算法则及有关公式,将所求对数式转化为含有已知对数式的代数和的形式.只有将未知对数式的真数分解成已知对数的真数的积、商、幂的形式,才好利用运算性质.但要注意运算性质只有在同底的情况下才能运用,当底数不同时,要用换底公式,一般要换成已知对数的底数(如第(1)(3)小题).23.解:∵log an b m =log a b m log a a n =mlog a b nlog a a =mn log ab.(当m =n 时,log an b n =log a b). ∴原式=(log 23+log 2232+log 2333+…+log 2n 3n )·log 32321n=·12nlog 332 =nlog 23·12n log 325=52log 23·log 32=52.24.B 设3a =4b =6c =k ,则a =log 3k =1log k 3,b =log 4k =1log k 4,c =log 6k =1log k 6,所以1a =log k 3,1b =logk4,1c =log k 6.由log k 3+12log k 4=log k 6,得1a +12b =1c ,即2a +1b =2c. 25.A ∵2.5x =1 000,∴x =log 2.51 000, 1x =1log 2.51 000=log 1 0002.5. 同理,1y =log 1 0000.25,∴1x -1y=log 1 0002.5-log 1 0000.25 =log 1 0002.50.25=log 1 00010=13.26.B ∵y =log 56·log 67·log 78·log 89·log 910=lg6lg5·lg7lg6·lg8lg7·lg9lg8·lg10lg9=lg10lg5=lg2+lg5lg5=1+lg2lg5, ∵0<lg2lg5<1,∴1<1+lg2lg5<2,即y ∈(1,2). 27.25-1或2523 ∵log x 25=1log 25x,∴原等式即为2log 25x -3log 25x =1.∴3(log 25x)2+log 25x -2=0. 令log 25x =t ,则3t 2+t -2=0, 解得t =-1或t =23.当t =-1时,log 25x =-1. ∴x =25-1.当t =23时,log 25x =23,∴x =2523,故x 值为25-1或2523.28.1 由2a =5b =10,得a =log 210,b =log 510, ∴1a +1b =1log 210+1log 510=lg2+lg5=1.29.1 56 由换底公式,得log m 7log m 56=log 567=a ,b =log n 8log n 56=log 568. ∴a +b =log 567+log 568=log 5656=1.∵log 567=a ,∴1a=log 756. ∴71a=7log 756=56. 拓展探究30.解:log a x +3log x a -log x y =3,∴log a x +3log a x -log a y log a x=3,log a y =log 2a x -3log a x +3, ∴y =a [(logax)2-3logax +3]=a [(logax -32)2+34].当log a x =32时,(log a x -32)2+34有最小值34,∴当y 有最小值时,a >1.从而y min =34a =8. ∴a =438=24=16.31.解:∵log a 8+log 2a =4,∴3log a 2+log 2a =4.∴log 22a -4log 2a +3=0.(log 2a -1)(log 2a -3)=0,即log 2a =1或log 2a =3.∴a =2或a =8.(1)当a =2时,f(x)=x 2+3是偶函数;当a =8时,f(x)=x 8+3也是偶函数.∴f(x)=x a +3为偶函数.(2)当a =2时,原式=log 227·log 364=lg27lg2·lg64lg3=3lg3lg2·6lg2lg3=18; 当a =8时,原式=log 827·log 364=lg27lg8·lg64lg3=3lg3lg8·2lg8lg3=6.(3)∵g(x)=2x或g(x)=8x,且2与8都大于1,∴g(x)=a x在R上是增函数.。
高中数学 3.4.2《换底公式》测试北师大版必修1例1-6-38log34·log48·log8m=log416,则m 为[ ]解 B 由已知有[ ] A.b>a>1B.1>a>b>0C.a>b>1D.1>b>a>0解 A 由已知不等式得故选A.[ ]故选A.[ ]A.[1,+∞] B.(-∞,1] C.(0,2) D.[1,2)2x-x2>0得0<x<2.又t=2x-x2=-(x-1)2+1在[1,+∞)上是减函数,[ ]A.m>p>n>qB.n>p>m>qC.m>n>p>qD.m>q>p>n例1-6-43 (1)若log a c+log b c=0(c≠0),则ab+c-abc=____;(2)log89=a,log35=b,则log102=____(用a,b表示).但c≠1,所以lga+lgb=0,所以ab=1,所以ab+c-abc=1.例1-6-44函数y=f(x)的定义域为[0,1],则函数f[lg(x2-1)]的定义域是____.由题设有0≤lg(x2-1)≤1,所以1≤x2-1≤10.解之即得.例1-6-45已知log1227=a,求log616的值.例1-6-46比较下列各组中两个式子的大小:例1-6-47已知常数a>0且a≠1,变数x,y满足3log x a+log a x-log x y=3(1)若x=a t(t≠0),试以a,t表示y;(2)若t∈{t|t2-4t+3≤0}时,y有最小值8,求a和x的值.解 (1)由换底公式,得即 log a y=(log a x)2-3log a x+3当x=a t时,log a y=t2-3t+3,所以y=a r2-3t+3(2)由t2-4t+3≤0,得1≤t≤3.值,所以当t=3时,u max=3.即a3=8,所以a=2,与0<a<1矛盾.此时满足条件的a值不存在.。
A组4.若a>0,a≠1,x>y>0,n∈N+,则下列各式:①(log a x)n=n log a x;②(log a x)n=log a x n;③log a x=-log a;④=log a;⑤log a x;⑥=log a;⑦log a x n=n log a x;⑧log a=-log a.其中成立的有()A.3个B.4个C.5个D.6个解析:根据对数的运算法则及换底公式得③⑥⑦⑧正确,①②④⑤不正确.答案:B5山东济宁一中高一期中)已知log89=a,log25=b,则lg 3等于() A. B.C. D.解析:∵log89=a,∴=a.∴=a.∴lg 3=lg 2.又∵log25=b,∴=b.∴=b.∴lg 2=.∴lg 3=,故选C.答案:C6.若m log35=1,n=5m,则n的值为.解析:∵m==log53,∴n=5m==3.答案:37.设2a=5b=m,且=2,则m=.解析:∵a=log2m,b=log5m,∴=log m2+log m5=log m10=2,∴m2=10.又∵m>0,∴m=.答案:8.设10a=2,10b=3,则log1815=(用a,b表示).解析:由10a=2,10b=3,得a=lg 2,b=lg 3.故log1815=.答案:9.已知x,y为正数,且3x=4y,求使2x=py的p的值.解:设3x=4y=k(显然k≠1),则x=log3k,y=log4k,由2x=py,得2log3k=p log4k=p·.∵log3k≠0,∴p=2log34.10:(log43+log83)+log535-2log5+log57-log51.8.解:根据对数的换底公式和运算性质可得(log43+log83)·,log535-2log5+log57-log51.8=log5(5×7)-2(log57-log53)+log57-log5=1+log57-2log57+2log53+log57-2log53+1=2,所以(log43+log83)+log535-2log5+log57-log51.8=.B组1.计算log2·log3·log5的值为()A.-20B.-5C.5D.20解析:原式=-log225·log332·log59=-=-=-20.答案:A2f(3x)=1+2x·log23,则f(21 007)的值等于()A.2 013B.2 014C.2 015D.2 017解析:令3x=t(t>0),则x=log3t,f(t)=1+2·log3t·log23=1+2·=1+,所以f(x)=1+,故f(21 007)=1+=2 015.答案:C3.已知x,y,z都是大于1的正数,m>0,且log x m=24,log y m=40,log xyz m=12,则log z m的值为()A.60B.C.D.解析:由已知log m x=,log m y=,log m xyz=,所以log m x+log m y+log m z=,即log m z=,所以log z m=60,故选A.答案:A4.已知2x=3,log4=y,则x+2y=.解析:∵2x=3,∴x=log23.∵log4=y,∴y=log48-log43=log23,∴x+2y=log23+2=3.答案:35.(信息题)已知a n=log(n+1)(n+2)(n∈N+),观察下列运算:a1a2=log23·log34=2;a1·a2·a3·a4·a5·a6=log23·log34·…·log78=·…·=3,……定义使a1·a2·…·a k为整数的k(k∈N+)叫作企盼数.试确定当a1·a2·…·a k=2 016时,企盼数k=.解析:a1·a2·…·a k=·…·=log2(k+2)=2 016,解得k=22 016-2.答案:22 016-26.某种汽车安全行驶的稳定性系数μ随使用年数t的变化规律是μ=μ0e-λt,其中μ0,λ是正常数.经检测,当t=2时,μ=0.90μ0,则当稳定性系数降为0.50μ0时,该种汽车已使用的年数为(结果精确到1,参考数据:lg 2=0.301 0,lg 3=0.477 1).解析:由0.90μ0=μ0(e-λ)2,得e-λ=.又0.50μ0=μ0(e-λ)t,则=()t,两边取常用对数,得lglg 0.90,故t=≈13.答案:137.已知log1227=a,求log616的值(用a表示).解:∵由log1227=a,得=a,∴lg 2=lg 3.∴log616=.8拓展探究)已知log a x+3log x a-log x y=3(a>1).(1)若设x=a t,试用a,t表示y;(2)若当0<t≤2时,y有最小值8,求a和x的值.解:(1)由换底公式,得log a x+=3(a>1),所以log a y=(log a x)2-3log a x+3,当x=a t时,log a x=log a a t=t,所以log a y=t2-3t+3.所以y=(t≠0).(2)y=,因为0<t≤2,a>1,所以当t=时,y min==8,所以a=16,此时x==64.。
1.下列四个命题中,真命题是( ).A .lg 2lg 3=lg 5B .lg 23=lg 9C .若log a (M +N )=b ,则M +N =b aD .若log 2M +log 3N =log 2N +log 3M ,则M =N解析 A 项错用对数运算法则,错误;B 项lg 32=lg 9错误运用对数运算法则;C 项M +N =a b 指数对数之间关系用错;因此选D 项. 答案 D2.log 56·log 67·log 78·log 89·log 910的值为( ).A .1B .lg 5 C.1lg 5 D .1+lg 2解析 原式=lg 6lg 5·lg 7lg 6·lg 8lg 7·lg 9lg 8·lg 10lg 9=lg 10lg 5=1lg 5.答案 CA .lg 3B .-lg 3C.1lg 3 D .-1lg 3答案 C4.已知 =49(a >0),则log 23a =________.解析 由 =49(a >0),得 =23,所以a =⎝ ⎛⎭⎪⎫233,答案 35.若log 32=log 23x,则x =________.解析 由log 32=log 23x,得log 32=x log 23,所以x=log 32log 23=lg 2lg 3lg 3lg 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 2lg 32=(log 32)2. 答案 (log 32)26.设3x =4y =36,求2x +1y 的值.解 ∵3x =36,4y =36,∴x =log 336,y =log 436,∴1x =1log 336=1log 3636log 363=log 363,1y =1log 436=1log 3636log 364=log 364,∴2x +1y =2log 363+log 364=log 36(9×4)=1.综合提高 限时25分钟A .lg 15 B .lg 5C .lg 215 D .lg 25解析 ∵lg 22+lg 52=⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 1052+lg 2510=(1-lg 5)2+2lg 5-1=lg 25,答案 B8.计算log 2125·log 3132·log 519的值为( ).A .-20B .-5C .5D .20解析 原式=-log 225·log 332·log 59 =-lg 25lg 2·lg 32lg 3·lg 9lg 5 =-2lg 5lg 2·5lg 2lg 3·2lg 3lg 5=-20. 答案 A9.若m log 35=1,n =5m +5-m,则n 的值为________.答案 103 10.已知a n =log n +1(n +2)(n ∈N +),观察下列运算:a 1a 2=log 23·log 34=2;a 1·a 2·a 3·a 4·a 5·a 6=log 23·log 34·…·log 78=lg 3lg 2·lg 4lg 3·lg 5lg 4·…·lg 8lg 7=3. …定义使a 1·a 2·…·a k 为整数的k (k ∈N +)叫做企盼数.试确定当a 1·a 2·…·a k =2 010时,企盼数k =________.答案 22 010-211.2011年我国国民生产总值为a 亿元,如果平均每年增长8%,那么约经过多少年后国民生产总值是2011年的2倍?(lg 2≈0.301 0,lg 1.08≈0.033 4,精确到1年) 解 设经过x 年后国民生产总值是2011年的2倍,则2a =a ×(1+8%)x,∴2=1.08x ,两边取对数得:lg 2=x lg 1.08,∴x =lg 2lg 1.08≈0.301 00.033 4≈9. 所以约经过9年后国民生产总值是2011年的2倍.12.(创新拓展)(1)计算:log 23·log 34·log 45·log 52;(3)已知lg 2=a ,l g 7=b ,求log 89.8的值.解 (1)原式=lg 3lg 2·lg 4lg 3·lg 5lg 4·lg 2lg 5=1.(3)log 89.8=lg 9.8lg 8=lg 72×210lg 23=2lg 7+lg 2-13lg 2=2b +a -13a .。
4.2换底公式
课时过关·能力提升1的值为()
A.2
B.
C.1
D.
解析:原式=,故选D.
答案:D
2=()
A.lg 3
B.-lg 3
C.
D.-
解析:原式=lo+lo=log94+log35=log32+log35=log310=,故选C.
答案:C
3若log5·log36·log6x=2,则x=()
A.9
B.
C.25
D.
解析:∵由换底公式,得=2,
∴-=2.
∴lg x=-2lg 5=lg .
∴x=.故选D.
答案:D
4如果lg 2=m,lg 3=n,那么等于()
A. B.
C.
-D.
-
解析:∵lg 2=m,lg 3=n,
∴
-
=
-
,故选C.
答案:C
5已知f(3x)=2x log23,则f(21 008)的值等于.解析:设3x=t,
则x=log3t,
∴f(t)=2log3t·log23=2log2t.
∴f(21 008)=2log221 008=2 016.
答案:2 016
6设log89=a,log35=b,则lg 2=.
解析:由log89=a得log23=a,所以 a.
又因为log35==b,所以ab.
所以-
ab,所以lg 2=.
答案:
7已知2m=5n=10,则=.
答案:1
8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(spl)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P
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,60~110为过渡区,110以上为有害区.
(1)根据上述材料,列出声压级y与声压P的函数关系式;
(2)某地声压P=0.002帕,试问该地为以上所说的什么区,声音环境是否优良?
解(1)由已知得y=20lg(其中P0=2×10-5帕).
(2)当P=0.002帕时,y=20lg
-
=20lg 102=40(dB).
由已知条件知40 dB小于60 dB,所以此地为无害区,声音环境优良.
9若lg 2=a,lg 3=b.
(1)用a,b表示lg与log245;
(2)求102a-b的值.
解(1)lg=lg 3-lg 2=b-a,
log245=---
.
(2)102a-b=102lg 2-lg 3=10lg 4-lg 3=1.
★10设a>0,a≠1,x,y满足log a x+3log x a-log x y=3,用log a x表示log a y,并求当x取何值时,log a y取得最小值.
解由换底公式,得log a x+=3,
整理,得(log a x)2+3-log a y=3log a x,
∴log a y=(log a x)2-3log a x+3=-.
∴当log a x=,即x=时,log a y取得最小值.
★11甲、乙两人解关于x的方程log2x+b+c log x2=0,甲写错了常数b,得到两实数解分别为;乙写错了常数c,得到两实数解分别为,64.求这个方程的真正实数解.
解原方程可化为log2x+b+c=0,
即(log2x)2+b log2x+c=0.
因为甲写错了常数b,得两实数解分别为,
所以c=log2·log2=6.
因为乙写错了常数c得两实数解分别为,64,
所以b=-=-5.
故原方程为(log2x)2-5log2x+6=0,
解得log2x=2或log2x=3,
所以原方程的真正实数解为x=4或x=8.。