一、底數(shù)不統(tǒng)一 對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)是建立在底數(shù)相同的基礎(chǔ)上的,但實(shí)際問題中,卻經(jīng)常要遇到底數(shù)不相同的情況,碰到這種情形,主要有三種處理的方法: 1、化為指數(shù)式 對(duì)數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)互為反函數(shù),它們之間有著密切的關(guān)系:logaN=b 2、利用換底公式統(tǒng)一底數(shù) 換底公式可以將底數(shù)不同的對(duì)數(shù)通過換底把底數(shù)統(tǒng)一起來,然后再利用同底對(duì)數(shù)相關(guān)的性質(zhì)求解。 3、利用函數(shù)圖象 函數(shù)圖象可以將函數(shù)的有關(guān)性質(zhì)直觀地顯現(xiàn)出來,當(dāng)對(duì)數(shù)的底數(shù)不相同時(shí),可以借助對(duì)數(shù)函數(shù)的圖象直觀性來理解和尋求解題的思路。 例1、若a≠1,b≠1,a>0,b>0,且滿足關(guān)系式loga2= 分析:已知關(guān)系式中的底數(shù)不相同,因此可設(shè)loga2= 解析:設(shè)loga2=
于是有 因?yàn)?/span> am>0, 所以 于是 loga2=logb3=-1, 解得 例2、設(shè)log23=a,log37=b,求log4256的值。 分析:兩個(gè)已知對(duì)數(shù)式的底數(shù)不相同,無法直接進(jìn)行計(jì)算,所以首先應(yīng)考慮統(tǒng)一底數(shù),從條件看應(yīng)該把底數(shù)統(tǒng)一為3。 解析:由log23=a,可得
所以
例3、若loga2<logb2<0,則a,b滿足的關(guān)系是( ) (A)1<a<b (B)1<b<a (C)0<a<b<1 (D)0<b<a<1 分析:兩個(gè)對(duì)數(shù)式底數(shù)不同,但真數(shù)相同,把兩個(gè)對(duì)數(shù)式看作是兩個(gè)對(duì)數(shù)函數(shù)在自變量取同一個(gè)值時(shí)的兩個(gè)不同的函數(shù)值,可通過圖象來分析。 解析:loga2,logb2可以看成是對(duì)數(shù)函數(shù)y= logax,y= logbx在x=2時(shí)的兩個(gè)函數(shù)值,可得大致圖象(如圖)。顯然,a,b均小于1, 根據(jù)對(duì)數(shù)函數(shù)的底數(shù)和圖象的關(guān)系可得0<b<a<1,故選(D)。 二、真數(shù)是和差的形式 利用對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)可將運(yùn)算級(jí)別較高的運(yùn)算降底為級(jí)別較低的運(yùn)算,而和與差是運(yùn)算中的最低級(jí)別,所以在處理真數(shù)是和差形式的對(duì)數(shù)問題時(shí),主要有兩種處理方法:①整體考慮;②對(duì)真數(shù)因式分解。 例4、求滿足等式
分析:所給等式出現(xiàn)了對(duì)數(shù)之和的同時(shí),又出現(xiàn)了一項(xiàng)含有x但又不帶對(duì)數(shù)符號(hào)的項(xiàng),因此直接運(yùn)用對(duì)數(shù)的運(yùn)算法則及相關(guān)的性質(zhì)無法運(yùn)算,但兩個(gè)帶有對(duì)數(shù)符號(hào)的項(xiàng)的結(jié)構(gòu)相似,因此解答此題要從結(jié)構(gòu)上整體考慮。 解析:由 得 所以
令f(x)= f(2x)= 于是有 f(x)=-f(2x), 易證 f(x)是R的減函數(shù),又是奇函數(shù), 故由f(x)=f(-2x),可得 x=-2x,x=0。 三、對(duì)數(shù)與對(duì)數(shù)相乘 兩對(duì)數(shù)相乘無法利用對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)求解,因此在解決此類問題時(shí),要根據(jù)所給的關(guān)系式認(rèn)真分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),主要有三種處理方法:①利用換底公式;②整體考慮;③化各對(duì)數(shù)為和差的形式。 例5、設(shè)log23·log34·log45·log56·log67·log78·log8m=log327,求m的值。 分析:已知等式是七個(gè)對(duì)數(shù)之積,其特點(diǎn)是:從第二個(gè)對(duì)數(shù)開始的每一個(gè)對(duì)數(shù)的底數(shù)是前一個(gè)對(duì)數(shù)的真數(shù),真數(shù)是后一個(gè)對(duì)數(shù)的底數(shù),因此采用換底公式將各對(duì)數(shù)換成以2為底的兩個(gè)對(duì)數(shù)的商,然后約分可達(dá)到目的。 解析:由已知條件得 log23·log34·log45·log56·log67·log78·log8m =log23· =log2m=log327=3 所以m=8。 例6、計(jì)算:(lg2)2lg250+(lg5)2lg40。 分析:對(duì)數(shù)的乘積,無法直接運(yùn)用對(duì)數(shù)性質(zhì),可以將對(duì)數(shù)lg250,lg40的真數(shù)分解為積的形式,進(jìn)而將對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)化為和差的形式。 解析:原式 =(lg2)2lg(52×10)+(lg5)2lg(22×10) =(lg2)2(2lg5+1)+(lg5)2(2lg2+1) =(lg2)2+2lg2(lg5)2+2lg5(lg2)2+(lg5)2 =(lg2)2+2lg2lg5(lg5+lg2)+(lg5)2 =(lg2)2+2lg2lg5+(lg5)2 =(lg2+lg5)2=(lg10)2=1。 |
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