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考点 13 指数与对数的运算
【命题解读】
学生应指数幂的含义及运算法则,实数指数幂的意义;理解对数的概念及其运算性质,换底公式使用
方法,对数函数的概念、图象与性质;
【基础知识回顾】
1.根式
(1)概念:式子叫做根式,其中n叫做根指数,a叫做被开方数.
(2)性质:()n=a(a使有意义);当n为奇数时,=a,当n为偶数时,=|a|=
2.分数指数幂
(1)规定:正数的正分数指数幂的意义是a=(a>0,m,n∈N*,且n>1);正数的负分数指数幂的意义是a-=
(a>0,m,n∈N*,且n>1);0的正分数指数幂等于0;0的负分数指数幂没有意义.
(2)有理指数幂的运算性质:aras= a r + s;(ar)s= a r s;(ab)r= a r b r,其中a>0,b>0,r,s∈Q.
3.对数的概念
如果ab=N(a>0且a≠1),那么数b叫做以a为底N的对数,记作log N = b ,其中__a__叫做对数的底数,
a
__N__叫做真数.
4.对数的性质与运算法则
(1)对数的运算法则
如果a>0且a≠1,M>0,N>0,那么
①log (MN)=log M + log N;②log =log M - log N;
a a a a a a
log
③log
a
Mn= n log
a
M (n∈R);④ amMn=log
a
M.
(2)对数的性质
log
①a a N=__N__;②log aN=__N__(a>0且a≠1).
a
(3)对数的重要公式
①换底公式:log N= (a,c均大于零且不等于1);
a
②log b=,推广log b·log c·logd=log d.
a a b c a1、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
log b·log blog a log b·log alog b
A. a c c B. a a a
log (bc)log blog c
C. D. a a a
2、 =
A. B. C. 2 D. 4
3、化简4a·b-÷的结果为( )
A.- B.-
C.- D.-6ab
4、(多选)已知a+a-1=3,在下列各选项中,其中正确的是( )
A.a2+a-2=7 B.a3+a-3=18
C.a+a-=± D.a+=2
5、 的值是____________.
6、计算:log [4log 10-(3)-7log 2]=________.
5 2 7
7、(2012北京)已知函数 ,若 ,则 .
考向一 指数幂的运算
例1 化简下列各式(其中各字母均为正数).
(1)+0.002--10(-2)-1+π0
(2)(a>0,b>0)
(3) -π0;(4)
变式1、.计算下列各式的值:
(Ⅰ) ;
(Ⅱ) .
.
变式2、已知 =3,求 的值.
方法总结:(1)指数幂的运算首先将根式、分数指数幂统一为分数指数幂,以便利用法则计算,这时要注
意:①必须同底数幂相乘,指数才能相加;②运算的先后顺序.
(2)当底数是负数时,先确定符号,再把底数化为正数.
(3)运算结果不能同时含有根号和分数指数,也不能既有分母又含有负指数.
考向二 对数的运算
例1、(1)化简:=________.
(2)化简:2
3+log¿¿0.54¿
¿¿¿=________.
(3)设2a=5b=m,且+=2,则m等于( )A. B. C. D. .
变式1、 化简下列各式:
(1)lg25+lg2+lg+lg(0.01)-1;
(2)(lg2)2+lg2·lg50+lg25;
(3)计算(log 2+log 2)·(log 3+log 3);
3 9 4 8
(4)2log 2-log +log 8-3log 5;
3 3 3 5
变式2、(1)2log 2-log +log 8- ;
3 3 3
(2)(log 125+log 25+log 5)·(log 2+log 4+log 8).
2 4 8 5 25 125
方法总结:对数的运算主要是要熟练掌握三条运算性质,不能把公式记错,当然也有一定的运算技巧,例
如:
(1)拆:首先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后
利用对数运算性质化简合并;
(2)合:将对数式化为同底数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算性质,转化为同底对数真数
的积、商、幂的运算.
考向三 指数是与对数式的综合
例3 (1)已知a,b,c均为正数,且3a=4b=6c,求证:+= ;
(2)若60a=3,60b=5,求 的值.
变式1、设2a=5b=m,且+=2,则m等于________.
方法总结: 这是一道关于指数式与对数式的混合问题,求解这类问题,以下两点值得关注:
1. 根据对数的定义,对数式与指数式能够相互转化,其解答过程体现了化归与转化的数学思想,其
核心是化生为熟、化难为易、化繁为简,困难之处在于将指数由“高”降“低”,便于进一步计算,这是
指、对数运算经常使用的方法.x,y
1、(2013浙江)已知 为正实数,则
2lgxlgy 2lgx 2lgy 2lg(xy) 2lgx2lgy
A. B.
2lgxlgy 2lgx 2lgy 2lg(xy) 2lgx2lgy
C. D.
2、(2020全国Ⅰ文8)设 ,则 ( )
A. B. C. D.
3、(2017新课标Ⅰ)设 为正数,且 ,则
A . B . C . D .
4、(2017北京)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为 ,而可观测宇宙中普通物质的原
子总数 约为 .则下列各数中与 最接近的是
(参考数据: ≈0.48)
A. B. C. D.
5、(2020全国Ⅰ理12)若 ,则 ( )
A. B. C. D.
6、 化简下列各式:
(1)[(0.064)-2.5]--π0;(2)a·b-2·÷.