文档内容
4.3.1 对数的概念
(教师独具内容)
课程标准:通过具体实例,理解对数的概念,了解常用对数与自然对数.理
解对数的简单性质.
教学重点:1.对数的概念,指数式与对数式的互化.2.对数的简单性质.
教学难点:对数概念的理解,指数式与对数式之间的熟练转化.
【知识导学】
知识点一 对数的概念
(1)对数的概念:如果 □ a x = N (a>0,且a≠1),那么数 □ x 叫做以 □ a 为底 □ N
的对数,记作□x=log N,其中 □ a 叫做对数的底数, □ N 叫做真数.
a
(2)两种特殊的对数
①常用对数:通常 □ 以 1 0 为底 的对数叫做常用对数,N的常用对数log N简
10
记为 □ l g_N;
②自然对数: □ 以 e 为底 的对数称为自然对数,N的自然对数log N简记为
e
□ l n_N(其中e=2.71828…).
知识点二 对数与指数的关系
(1)对数的基本性质
① □ 零和负数 没有对数,即真数N>0;
②1的对数为 □ 0,即log 1= □ 0(a>0,且a≠1);
a
③底数的对数等于 □ 1,即log a= □ 1(a>0,且a≠1).
a
(2)两个重要的对数恒等式
①alogaN= □ N (a>0,且a≠1,N>0);
②log aN= □ N (a>0,且a≠1).
a
【新知拓展】
在对数的概念中为什么规定a>0且a≠1
(1)若a<0,则当N为某些值时,x的值不存在,如:x=log 8不存在.
(-2)
(2)若a=0,
①当N≠0时,x的值不存在.如:log 3(可理解为0的多少次幂是3)不存在;
0②当N=0时,x可以是任意正实数,是不唯一的,即log 0有无数个值.
0
(3)若a=1,
①当N≠1时,x的值不存在.如:log 3不存在;
1
②当N=1时,x可以为任意实数,是不唯一的,即log 1有无数个值.
1
因此规定a>0,且a≠1.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)因为(-2)4=16,所以log 16=4.( )
(-2)
(2)对数式log 2与log 3的意义一样.( )
3 2
(3)对于同一个正数,当底不同时,它的对数也不相同.( )
(4)等式log 1=0对于任意实数a恒成立.( )
a
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
2.做一做(请把正确的答案写在横线上)
(1)若5x=2019,则x=________.
(2)lg 10=________;ln e=________.
(3)将log a=2化为指数式为________.
3
答案 (1)log 2019 (2)1 1 (3)32=a
5
题型一 对数的概念
例1 (1)使对数log (-2x+1)有意义的x的取值范围为( )
2
A. B.
C. D.
(2)在对数式b=log (5-a)中,实数a的取值范围是( )
a-2
A.a>5或a<2 B.20即可,即
2
x<,所以x的取值范围为,故选C.
(2)由题意,得解得2-1且x≠1,故选C.
(2)若对数有意义,则真数大于0,底数大于0且不等于1,
所以解得x>,且x≠1.
即x的取值范围是.
题型二 指数式与对数式的互化
例2 (1)将下列指数式改写成对数式:24=16;2-5=;34=81;m=n;
(2)将下列对数式改写成指数式:log 125=3;log16=-4;ln a=b;lg 1000
5
=3.
[解] (1)log 16=4;log =-5;log 81=4;logn=m.
2 2 3
(2)53=125;-4=16;eb=a;103=1000.
金版点睛
由指数式ab=N可以写成log N=b(a>0,且a≠1),这是指数式与对数式互化
a
的依据.对数式与指数式是同一种数量关系的两种不同表达形式.具体对应如下:
(1)若a=log 3,则2a+2-a=________;
2
(2)将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式:
①log 16=4;②log x=6;③43=64.
2
答案 (1) (2)见解析解析 (1)因为a=log 3,所以2a=3,则2a+2-a=3+3-1=.
2
(2)①24=16;②()6=x;③log 64=3.
4
题型三 对数性质的应用
例3 (1)给出下列各式:
①lg (lg 10)=0;
②lg (ln e)=0;
③若10=lg x,则x=10;
④由log x=,得x=±5.
25
其中,正确的是________(把正确的序号都填上);
(2)求下列各式中x的值:
①log (log x)=0;②log (lg x)=1;
2 5 3
③log(-1)=x;④3x+3=2.
[解析] (1)∵lg 10=1,∴lg (lg 10)=lg 1=0,①正确;∵ln e=1,∴lg (ln e)
=lg 1=0,②正确;若10=lg x,则x=1010,③错误;由log x=,得x=25=
25
5,④错误.故填①②.
(2)①∵log (log x)=0.
2 5
∴log x=20=1,∴x=51=5.
5
②∵log (lg x)=1,∴lg x=31=3,∴x=103=1000.
3
③∵log(-1)=x,
∴(-1)x=-1,
∴x=1.
④∵x+3=log 2,∴x=log 2-3.
3 3
[答案] (1)①② (2)见解析
金版点睛
对数性质在计算中的应用
(1)对数的常用性质:log a=1,log 1=0(a>0,且a≠1).
a a
(2)使用对数的性质时,有时需要将底数或真数进行变形后才能运用;对于
多重对数符号的,可以先把内层视为整体,逐层使用对数的性质.
(1)若log (x2-7x+13)=0,求x的值;
2
(2)已知log [log (log x)]=log [log (log y)]=0,求x+y 的值.
2 3 4 3 4 2解 (1)因为log (x2-7x+13)=0,
2
所以x2-7x+13=1,即x2-7x+12=0,
解得x=4或x=3.
(2)因为log [log (log x)]=0,
2 3 4
所以log (log x)=1,所以log x=3.
3 4 4
所以x=43=64.同理求得y=16.所以x+y=80.
题型四 对数恒等式的应用
例4 求下列各式的值:
(1)5log 4;(2)3log 4-2;(3)24+log 5.
5 3 2
[解] (1)设5log 4=x,则log 4=log x,∴x=4.
5 5 5
(2)∵3log 4=4,∴3log 4-2=3log 4×3-2=4×=.
3 3 3
(3)∵2log 5=5,∴24+log 5=24×2log 5=16×5=80.
2 2 2
金版点睛
运用对数恒等式时的注意事项
(1)对于对数恒等式alog N=N(a>0,且a≠1,N>0)要注意格式:①它们是同
a
底的;②指数中含有对数形式;③其值为对数的真数.
(2)对于指数中含有对数值的式子进行化简,应充分考虑对数恒等式的应用.
求31+log 6-24+log 3+103lg 3+log 4的值.
3 2 3
解 原式=31×3log 6-24×2log 3+(10lg 3)3+3-2×log 4=3×6-16×3+33
3 2 3
+(3log 4)-2
3
=18-48+27+=-.
1.若a>0,且a≠1,c>0,则将ab=c化为对数式为( )
A.log b=c B.log c=b
a a
C.log c=a D.log a=b
b c
答案 B
解析 由对数的定义直接可得log c=b.
a
2.已知log 16=2,则x等于( )
x
A.±4 B.4 C.256 D.2
答案 B
解析 ∵x2=16且x>0,x≠1,∴x=4.故选B.3.若log =x,则x=________.
3
答案 -4
解析 ∵log =log 3-4,∴3x=3-4,∴x=-4.
3 3
4.式子2log 5+log1的值为________.
2
答案 5
解析 由对数性质知,2log 5=5,log1=0,故原式=5.
2
5.求下列各式中x的值:
(1)若log =1,求x的值;
3
(2)若log (x2-1)=0,求x的值.
2019
解 (1)∵log =1,∴=3,
3
∴1+2x=9,∴x=4.
(2)∵log (x2-1)=0,
2019
∴x2-1=1,即x2=2.∴x=±.