第03讲4.3对数(4.3.1对数的概念4.3.2对数的运算).docx
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1、第03讲4.3对数(对数的概念对数的运算)课程标准学习目标理解对数的概念、掌握对数的性质。掌握指数式与对数式的互化,能进行简单 的对数运算。理解对数的运算性质和换底公式,能熟练 运用对数的运算性质进行化简求值。能利用对数的运算性质进行解方程及与 指、基函数的综合应用问题的解决。通过本节课的学习,要求掌握对数的概念及对数条件, 熟练掌握指对数形式的互化,准确利用对数的运算法则 进行对数式子的化简与运算,会解决与对数相关的综合 问题.知识点01:对数概念1、对数的概念:一般地,如果、= N(Q0,且QW1),那么数X叫做以。为底N的对数,记作x = log 其中。叫做对数的底数,N叫做真数.特别的
2、:规定Q0,且QW1的原因:当。0时,N取某些值时,x的值不存在,如:x = log;)是不存在的.当。=0时,当NwO时,x的值不存在,如:x = logn(T=27是不成立的;当N = 0时,则x的取 值时任意的,不是唯一的.当。=1时,当Nwl,则x的值不存在;当N = 1时,则x的取值时任意的,不是唯一的.【即学即练1】(2023全国高一假期作业)已知对数式1。%旬二有意义,则。的取值范围为()1 J 4-aA. (-1,4)B. (-l,O)U(O,4)C. (-4,0)U(0,l)D. (-4,1)【答案】BQ + l02【详解】由10瓦则丁工有意义可知 + 1。1 ,解得一 1。
3、4且q。0,-0、4 一。所以a的取值范围为(-l,O)U(O,4).故选:B2、常用对数与自然对数常用对数:将以10为底的对数叫做常用对数,并把log日记为IgN自然对数:e e为底的对数称为自然对数,并把log:记作In N故答案为:1题型06对数方程求解【典例1】(2023 江苏高一假期作业)方程lg(x2_1) = g(2x + 2)的根为()A. 3B. 3C. 1 或3D. 1 或-3【答案】B【详解】由lg(fl) = lg(2x + 2),得v-1 2x + 2 x2-l0 2x + 2 0x2 -2x-3 = 0x2 - 0,解得 x = 3,2x + 20所以方程lg(Y-
4、l) = lg(2x + 2)的根为3.故选:B【典例2】(2023全国模拟预测)已知正数x,歹满足lg(2y-x) = lg(2y)-Igx,则的最小值为()B. 1C. 2D. 4【答案】C【详解】由正数,)满足 lg(2y-x) = lg(2y)-lgx,得lg(2y-x) = lg殳, X所以2-x =殳,xx2y= T7 it9 结合x0, y0,得x io, 2(1)x22(x-l)2(x7)1x-1当且仅当X-1=匚时-,即x = 2时取等号,X-1故选:C【变式1(2023全国高三专题练习)log,“3 + logj3 = 2,则加=【答案】加=也或73【详解】设1呜3 =,原
5、方程可化为r+一2 = 0,所以,=-2或,=1,所以 10gzM3=-2 或 10gzM3=1,所以加=或2 = 3.3故答案为:加=立或2 = 3. 3【变式2】(2023高一课时练习)若lnx l7 = 3 ,则/咋. V一【答案】e6X【详解】因为Inx-1” = 3,所以In = 3, y所以 v 一故答案为:e6题型07有附加条件的对数求值问题【典例1】(多选)(2023春福建高一校联考期末)已知2 =3% =6,则正确的有()A. ci hB.cz + b4C. cih 4D. -I2, b = log3 6 log3 6 , :.ab ,故 A 正确,- + 7 = r- +
6、-r- = log62 + log63 = log66 = l,故 D 不正确,a b log2 6 log3 6 a + b = (a + /?)( + ) = + + 2 2a/1 +2 = 4,当且仅当 q = b时取等号,,: a b , q + 64 ,故 B 正确, a b a b1 = + y 2.1-(因为M故等号不成立),ab 4 ,故C正确.a b a b故选:ABC.Q【典例2】(2023 天津高二学业考试)已知2、=3,log4- = j,则x + 2歹的值为()3A. -B. 3C. 4D. 82【答案】B【详解】由2、=3,可得k1唱3,88则 x + 2y=og2
7、3 + 21og4 - = log23 + log2 - = log28 = 3故选:B【变式1】(2023 全国高三专题练习)已知3a=4=见1+上=2,则 2的值为() a 2bA. 36B. 6C. V6D.遥【答案】c【详解】v 3 =4h =m0,a = log3m,b = log4m ,7= log. 3+ -Iogw 4= logWI 6= 2 , a 2b2m = 6 ,即加=4b或 m y/6(舍去)故选:C【变式2(2023春浙江宁波高二校联考期末)已知实数Q, 6满足2a =5 =加且,+: = !,则2=.a b 2【答案】100【详解】由 2 = 5=加可得。=log
8、2m,b = log5 m=- = log而 2, = log,” 5 , ab又,+ : = BP logw 2 + log,w 5 = logJO=l a b 22所以加;=10,即加= 100故答案为:100题型08对数的实际运用【典例1】(2023,全国高一专题练习)中国的5G技术领先世界,5G技术的数学原理之一便是著名的香农 (S、公式:c = mog2 i+-.它表示:在受噪音干扰的信道中,最大信息传递速度。取决于信道带宽少,信I N)道内信号的平均功率S,信道内部的高斯噪声功率N的大小,其中?叫做信噪比.当信噪比比较大时,公 N式中真数里面的I可以忽略不计,按照香农公式,若在带宽
9、为沙,信噪比为1000的基础上,将带宽增大到 3小,信噪比提升到200000,则信息传递速度。大约增加了()(参考数据:1g2ko.3)A. 187%B. 230%C. 530%D. 430%【答案】DSIV【详解】提升前的信息传送速度。=仞。82 77 =网。g21000 = 3%log210= 10 , Nlg2(5)5A提升后的信息传送速度。二3初og2200000 = 3 + 1 ”3少-+ 1 =53忆lg2 )10.3 ;C -C 53W-10W所以信息传递速度C大约增加了三;X :八=4.30= 430% .C 10W故选:D.【典例2】(2023四川宜宾统考三模)音乐是由不同频
10、率的声音组成的.若音1 (do)的音阶频率为/,则 简谱中七个音1 (do) , 2(re) , 3 (加),4 (%) , 5 (so) , 6 (la) , 7 (sz)组成的音阶频率分别是/, 9814327243W,?/,;九4/,与,胃/,其中后一个音阶频率与前一个音阶频率的比是相邻两个音的台阶.上 8643216128述七个音的台阶只有两个不同的值,记为二,队a训,。称为全音,尸称为半音,则lg6Z5+lg/?2 -Ig2=.【答案】04329 【详解】相邻两个音的频率比分别为三, O一厂-9 c 256由胡思,。=77,0 =,82432 lg+lg2-lg2 = lg+2 =l
11、gl = O.o I 243 y故答案为:o.【变式1(2023秋甘肃天水高一统考期末)地震的强烈程度通常用里震级/nlgZ-lg,。表示,这里/ 是距离震中100km处所测得地震的最大振幅,4是该处的标准地震振幅,则里氏8级地震的最大振幅是里 氏6级地震最大振幅的()倍.C. 2D.A. 1000B. 100【答案】BZA【详解】解:依题意,A/ = lg4 lg4=lg7,则7 = 10,即4 = 410”A)4则44 = 102,则里氏8级地震的最大振幅是里氏6级地震最大振幅的100倍.41。故选:B.【变式2(2023春江苏盐城,高二江苏省响水中学校考期中)2023年1月31日,据合肥
12、发布公众号报 道,我国最新量子计算机”悟空即将面世,预计到2025年量子计算机可以操控的超导量子比特达到1024 个.已知1个超导量子比特共有2种叠加态,2个超导量子比特共有4种叠加态,3个超导量子比特共有8种 叠加态,L N = xl(/左N),则称N为左+ 1位数,已知1024个超导量子比特的叠加态的种数是一个机位的数,则2=()(参考数据:1g2Po.301)A. 308B. 309C. 1023D. 1024【答案】B【详解】根据题意,得个超导量子比特共有2种叠加态,所以当有1024个超导量子比特时共有N = 2i24种叠加态.两边取以 10 为底的对数得lgN = lg23=i024
13、1g2pl024x0.301=30O224 ,所以 10388.224 = 100.224 x 1 0308.由于110,24 10 ,故N是一个309位的数,即丁 = 309.故选:B.B能力提升C综合素养A夯实基础A夯实基础一、单选题1. (2023湖南衡阳高二校联考学业考试)已知log2(bg4X)= 0,那么工彳=()11A. 2B. -2C. -D.一 22【答案】C【详解】依题意,log2(log4x) = 0,所以log4、=l,所以x = 4,所以x 2=4 2V4 2,故选:C2. (2023全国高一假期作业)下列指数式与对数式互化不正确的一组是()A. = 1与1111 =
14、 0B. 8log8 =223C.噢39 = 2 与 9L3口.嚏77 = 1与7|=7【答案】C【详解】根据指数式与对数式互化可知:对于选项A:5= 1等价于1111 = 0,故A正确;对于选项B: 8一出=;等价于嗓8;= -;,故B正确;对于选项(:1。839 = 2等价于32=9,故C错误;对于选项口:1。877 = 1等价于7=7,故D正确; 故选:C.3. (2023天津河西统考三模)已知2 =5, b&3 = b,则4内=()255A. 一B. -C. 25D. 599【答案】A【详解】由2=5na = log25,=4喝5-3脸3 =4啕5-啕3 =/。叼=Q?)8 = (2污
15、I =(手=,故选:A.4. (2023春,陕西榆林高一统考期末)尽管目前人类还无法准确预报地震,但科学家通过研究,已经对地 震有所了解.例如,地震时释放出的能量E (单位:焦耳)与地震里氏震级M之间的关系为lgE = 4.8 + 1.5. 据此,地震震级每提高1级,释放出的能量是提高前的(参考数据:V103.16)()【答案】B【详解】记地震震级提高至里氏震级 + 1,释放后的能量为 由题意可知,lg1-lg = 4.8 + 1.5(A/ + l)-(4.8 + 1.5A/) = 1.5,即 lg2 = L5,所以=10- = 10加-31.60 . EE故选:B.5. (2023广东东莞统
16、考模拟预测)已知函数一/bcB. b a cC. a c hD. cb a【答案】c【详解】因为In 兀lne=l, = logl3 c b.故选:CQ7. (2023天津高二学业考试)已知丁=3,log4- = y ,则x + 2歹的值为()3A. -B. 3C. 4D. 82【答案】B【详解】由2* =3, nj#x=log23 ,88则 x + 2j;=log23 + 21og4 - = log23 + log2 - = log28 = 3故选:B8. (2023全国高三专题练习)已知3=4=加/+二=2,则团的值为() a 2bA. 36B. 6C. V6D.痣【答案】C【详解 1 /
17、 3 =4h = mQ,a = log, m,b = log4m ,,+ = = l0g,3+ log加4= log,” 6= 2 , a 2b2/. m2 = 6即 m -或m=-V6 (舍去)故选:c二、多选题9. (2023全国高一假期作业)下列正确的是()1. . 1A. 追=2B- 9?+lne = 4C.若 log3(lgx) = l,贝Ux = 1000D.若 log。指=。,贝Ijb = q7c【答案】BCD1/ 1、唾64【详解】对于A选项,3押襄=R=(73)08754 =4, A错;7对于B选项,标+lne = 3 + l = 4,B对;对于 C 选项,因为 log3(l
18、gx) = l,则 lgx = 3,所以,X = 1()3 =1000, C 对;对于D选项,因为log “五=c,则指=所以,b = alc,D对.故选:BCD.10. (2023秋山东荷泽高一统考期末)下列运算正确的是()A. Ig5 + lg2 = lB. log43=2log23C. e,n7t=tiD. Ig54-lg2 = log52【答案】AC【详解】lg5 + lg2 = lg(5x2)= lgl0 = l,故选项A正确;t r log9 3 log. 31 1 c噫3 =闲=福T”g23,故选项B错误;根据对数恒等式可知,城兀=兀,选项C正确;根据换底公式可得:10g52 =
19、 M = lg2+lg5 ,故选项D错误. 1g 5故选:AC三、填空题11. (2023全国高三专题练习)化简:(log62)2+log62xlog63 +21og63-6 ,og62=【答案】-log62详解(log62)2+log62 xlog63 +21og63-6 ,og62=-1吗2.故答案为:-loge24 _ -412. (2023春,江苏南通高二统考阶段练习)已知q + G=3,则.2的值为【答案】2【详解】因为q + / = 3,所以(q + qT = 32,即/+2 + -2 = 9,所以 + a2 = 7 ,2所以log疗下=嚏6 7= 1。以月: 21057G = 2
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- 03 4.3 对数 概念 运算
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