2019-2020学年高中数学 第二章 基本初等函数（Ⅰ）2.2.1.1 对数学案（含解析）新人教A

-1-第1课时对数知识点对数1．对数的概念(1)定义如果ax＝N(a0，且a≠1)，那么数x叫做以a为底N的对数，记作x＝logaN.logaN是一个数，是一种取对数的运算，结果仍是一个数，不可分开书写．(2)相关概念①底数与真数其中，a叫做对数的底数，N叫做真数．②常用对数与自然对数通常将以10为底的对数叫做常用对数，并把log10N记作lg_N；以无理数e＝2.71828…为底数的对数称为自然对数，并且把logeN记为ln_N.2．对数与指数间的关系当a0，a≠1时，ax＝N⇔x＝logaN.前者叫指数式，后者叫对数式．3．对数的性质性质1零和负数没有对数性质21的对数是0，即loga1＝0(a0，且a≠1)性质3底数的对数是1，即logaa＝1(a0，且a≠1)指数式、对数式中各个字母的名称变化如下表：式子名称axN指数式ax＝N底数指数幂对数式x＝logaN底数对数真数-2-[小试身手]1．判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)logaN是loga与N的乘积．()(2)(－2)3＝－8可化为log(－2)(－8)＝3.()(3)对数运算的实质是求幂指数．()答案：(1)×(2)×(3)√2．把指数式ab＝N化为对数式是()A．logba＝NB．logaN＝bC．logNb＝aD．logNa＝b解析：根据对数定义知ab＝N⇔logaN＝b.答案：B3．把对数式loga49＝2写成指数式为()A．a49＝2B．2a＝49C．492＝aD．a2＝49解析：根据指数式与对数式的互化可知，把loga49＝2化为指数式为a2＝49.答案：D4．已知logx16＝2，则x等于()A．±4B．4C．256D．2解析：由logx16＝2可知x2＝16，所以x＝±4，又x0且x≠1，所以x＝4.答案：B类型一指数式与对数式的互化例1(1)根据对数定义，将下列指数式写成对数式：①3x＝127；②14x＝64；③12x＝116；④512＝15.(2)根据对数定义，把下列对数式写成指数式：①loga1＝0(a0，a≠1)；②log1612＝－14；③ln10＝x.-3-【解析】(1)①log3127＝x；②log1464＝x；③log12116＝x；④log515＝－12.(2)①a0＝1(a0，a≠1)；②1614＝12；③ex＝10.(1)把指数式转化成对数式时，应注意底数保持不变，幂作为真数，指数作为对数．(2)指数式与对数式互化过程中，应注意底数保持不变．真数与幂；对数与指数分别对应．,方法归纳指数式与对数式互化的思路(1)指数式化为对数式将指数式的幂作为真数，指数作为对数，底数不变，写出对数式．(2)对数式化为指数式将对数式的真数作为幂，对数作为指数，底数不变，写出指数式．,跟踪训练1将下列指数式与对数式互化：(1)25＝32;(2)12－2＝4；(3)log381＝4;(4)log134＝m.解析：(1)log232＝5；(2)log124＝－2；(3)34＝81；(4)13m＝4.底数不变，指数与对数，幂与真数相对应．类型二对数基本性质的应用例2求下列各式中的x的值．(1)log2(log3x)＝0；(2)log5(log2x)＝1；(3)log(3＋1)23－1＝x.【解析】(1)因为log2(log3x)＝0，所以log3x＝1，所以x＝3.-4-(2)因为log5(log2x)＝1，所以log2x＝5，所以x＝25＝32.(3)23－1＝23＋12＝3＋1，所以log(3＋1)23－1＝log(3＋1)(3＋1)＝1，所以x＝1.利用性质logaa＝1，loga1＝0求值．方法归纳利用对数性质求值的方法(1)求多重对数式的值的解题方法是由内到外，如求loga(logbc)的值，先求logbc的值，再求loga(logbc)的值．(2)已知多重对数式的值，求变量值，应从外到内求，逐步脱去“log”后再求解．跟踪训练2求下列各式中的x的值．(1)log8[log7(log2x)]＝0；(2)log2[log3(log2x)]＝1.解析：(1)由log8[log7(log2x)]＝0得log7(log2x)＝1，所以log2x＝7，所以x＝27＝128.(2)由log2[log3(log2x)]＝1得log3(log2x)＝2，所以log2x＝32，所以x＝29＝512.多种对数求值先内到外，利用性质逐一求值．类型三对数恒等式alogaN＝N(a＞0，且a≠1，N＞0)的应用例3求下列各式的值：(1)2log23＋3log32；-5-(2)22＋log213；(3)101＋lg2；(4)e－1＋ln3.【解析】(1)因为22log3＝3,33log2＝2，所以原式＝3＋2＝5.(2)原式＝22×221log3＝4×13＝43.(3)原式＝10×10lg2＝10×2＝20.(4)原式＝e－1×eln3＝1e×3＝3e.化成alogaN＝N形式，再求值．方法归纳利用对数恒等式化简的关键是利用指数幂的相关运算性质把式子转化为alogaN的形式．跟踪训练3计算：(1)931log42＝________；(2)13－1＋log32＝________.解析：(1)931log42＝(912)3log4＝33log4＝4.(2)原式＝13－1×133log2＝3×(3－1)3log2＝3×(33log2)－1＝3×2－1＝32.答案：(1)4(2)32不同底的先化成同底，再利用对数恒等式求值．-6-[基础巩固](25分钟，60分)一、选择题(每小题5分，共25分)1．对于下列说法：(1)零和负数没有对数；(2)任何一个指数式都可以化成对数式；(3)以10为底的对数叫做自然对数；(4)以e为底的对数叫做常用对数．其中错误说法的个数为()A．1B．2C．3D．4解析：只有符合a0，且a≠1，N0，才有ax＝N⇔x＝logaN，故(2)错误．由定义可知(3)(4)均错误．只有(1)正确．答案：C2．将13－2＝9写成对数式，正确的是()A．log913＝－2B．log139＝－2C．log13(－2)＝9D．log9(－2)＝13解析：根据对数的定义，得log139＝－2，故选B.答案：B3．若loga2b＝c则()A．a2b＝cB．a2c＝bC．bc＝2aD．c2a＝b解析：loga2b＝c⇔(a2)c＝b⇔a2c＝b.答案：B4．33log4－2723－lg0.01＋lne3等于()A．14B．0C．1D．6解析：3log34－2723－lg0.01＋lne3＝4－3272－lg1100＋3＝4－32－(－2)＋3＝0.选B.答案：B-7-5．已知loga12＝m，loga3＝n，则am＋2n等于()A．3B.34C．9D.92解析：由已知得am＝12，an＝3.所以am＋2n＝am×a2n＝am×(an)2＝12×32＝92.故选D.答案：D二、填空题(每小题5分，共15分)6．求下列各式的值：(1)log636＝________；(2)lne3＝________；(3)log50.2＝________；(4)lg0.01＝________.解析：(1)log636＝2.(2)lne3＝3.(3)log50.2＝log55－1＝－1.(4)lg0.01＝lg10－2＝－2.答案：(1)2(2)3(3)－1(4)－27．计算：32＋lne2＝________.解析：32＋lne2＝π－3＋2＝π－1.答案：π－18．10lg2－lne＝________.解析：lne＝1，所以原式＝10lg2－1＝10lg2×10－1＝2×110＝15.答案：15三、解答题(每小题10分，共20分)9．将下列指数式与对数式互化：(1)log216＝4;(2)log1327＝－3；-8-(3)log3x＝6;(4)43＝64；(5)3－2＝19；(6)14－2＝16.解析：(1)24＝16；(2)13－3＝27；(3)(3)6＝x；(4)log464＝3；(5)log319＝－2；(6)log1416＝－2.10．计算下列各式：(1)2lne＋lg1＋3log32；(2)3log34－lg10＋2ln1.解析：(1)原式＝21＋0＋2＝2＋2＝4.(2)原式＝3log34－1＋20＝3log34÷31＋1＝43＋1＝73.[能力提升](20分钟，40分)11．已知f(2x＋1)＝x3，则f(4)等于()A.13log25B.13log23C.23D.43解析：令2x＋1＝4，得x＝log23，所以f(4)＝13log23，选B.答案：B12．若log(x－1)(3－x)有意义，则x的取值范围是________．解析：由已知得3－x0，x－10，x－1≠1.解得1x3且x≠2.即x的取值范围是(1,2)∪(2,3)．答案：(1,2)∪(2,3)-9-13．求下列各式中x的值：(1)log3(log2x)＝0；(2)log2(lgx)＝1；(3)552log3－＝x；(4)(alogab)logbc＝x(a0，b0，c0，a≠1，b≠1)．解析：(1)∵log3(log2x)＝0，∴log2x＝1.∴x＝21＝2.(2)∵log2(lgx)＝1，∴lgx＝2.∴x＝102＝100.(3)x＝552log3－＝525log53＝253.(4)x＝(alogab)logbc＝blogbc＝c.14．计算下列各式：(1)10lg3－(10)4log1＋eln6；(2)222log3－＋332log6－＋.解析：(1)原式＝3－(10)0＋6＝3－1＋6＝8.(2)原式＝22÷22log3＋3－2·33log6＝4÷3＋19×6＝43＋23＝2.