两边同时取对数求复合函数_高中数学:对数运算三难点
對數(shù)函數(shù)是重要的函數(shù),自然也是高考的知識點,學(xué)習(xí)對數(shù)函數(shù)常會遇到一些難點,使解題思維陷入困境,歸納起來主要有三個方面。
難點1?底數(shù)不統(tǒng)一
對數(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,該如何來突破呢?主要有三種處理的方法:
(1)化為指數(shù)式
對數(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=bab=N,因此在處理有關(guān)對數(shù)問題時,經(jīng)常將對數(shù)式化為指數(shù)式來幫助解決。
(2)利用換底公式統(tǒng)一底數(shù)
換底公式可以將底數(shù)不同的對數(shù)通過換底把底數(shù)統(tǒng)一起來,然后再利用同底對數(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)對數(shù)的底數(shù)不相同時,可以借助對數(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=,求a,b的值。
分析:已知關(guān)系式中的底數(shù)不相同,因此可設(shè)loga2==m,轉(zhuǎn)化為指數(shù)來來解決
解:設(shè)loga2==m,則
。
于是有??,
因為???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:兩個已知對數(shù)式的底數(shù)不相同,無法直接進(jìn)行計算,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: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:兩個對數(shù)式底數(shù)不同,但真數(shù)相同,把兩個對數(shù)式看作是兩個對數(shù)函數(shù)在自變量取同一個值時的兩個不同的函數(shù)值,可通過圖象來分析。
解:loga2,logb2可以看成是對數(shù)函數(shù)y=?logax,y=?logbx在x=2時的兩個函數(shù)值,可得大致圖象(如圖)。顯然,a,b均小于1,
根據(jù)對數(shù)函數(shù)的底數(shù)和圖象的關(guān)系可得0<b<a<1,故選(D)。
難點2.?真數(shù)是和差的形式
利用對數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)可將運(yùn)算級別較高的運(yùn)算降底為級別較低的運(yùn)算,而和與差是運(yùn)算中的最低級別,所以在處理真數(shù)是和差形式的對數(shù)問題時,難度較大,主要有兩種處理方法:①整體考慮;②對真數(shù)因式分解。
例4.?求滿足等式
的x的值。
分析:所給等式出現(xiàn)了對數(shù)之和的同時,又出現(xiàn)了一項含有x但又不帶對數(shù)符號的項,因此直接運(yùn)用對數(shù)的運(yùn)算法則及相關(guān)的性質(zhì)無法運(yùn)算,但兩個帶有對數(shù)符號的項的結(jié)構(gòu)相似,因此解答此題要從結(jié)構(gòu)上整體考慮。
解: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。
難點3?對數(shù)與對數(shù)相乘
兩對數(shù)相乘無法利用對數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)求解,因此在解決此類問題時,要根據(jù)所給的關(guān)系式認(rèn)真分析其結(jié)構(gòu)特點,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:已知等式是七個對數(shù)之積,其特點是:從第二個對數(shù)開始的每一個對數(shù)的底數(shù)是前一個對數(shù)的真數(shù),真數(shù)是后一個對數(shù)的底數(shù),因此采用換底公式將各對數(shù)換成以2為底的兩個對數(shù)的商,然后約分可達(dá)到目的。
解:由已知條件得
log23·log34·log45·log56·log67·log78·log8m
=log23·
=log2m=log327=3
所以m=8。
例6.?計算:(lg2)2lg250+(lg5)2lg40。
分析:對數(shù)的乘積,無法直接運(yùn)用對數(shù)性質(zhì),可以將對數(shù)lg250,lg40的真數(shù)分解為積的形式,進(jìn)而將對數(shù)轉(zhuǎn)化為和差的形式。
解: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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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的两边同时取对数求复合函数_高中数学:对数运算三难点的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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