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    人教A版数学高一必修第一册 专题4.3 对数(讲+练7大考点)
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    高中数学人教A版 (2019)必修 第一册4.3 对数优秀课堂检测

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    这是一份高中数学人教A版 (2019)必修 第一册4.3 对数优秀课堂检测,文件包含人教A版数学高一必修第一册专题43对数讲+练7大考点原卷版docx、人教A版数学高一必修第一册专题43对数讲+练7大考点解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共23页, 欢迎下载使用。


    知识点一
    对数的概念
    如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=lgaN,其中a叫做对数的底数,N叫做真数,lgaN叫做对数式
    知识点二
    对数的性质
    1.对数式与指数式的互化:ax=N⇔x=lgaN
    2.lga1=0,lgaa=1,algaN=N
    3.对数恒等式algaN=N{解读:①它们是同底的;②指数中含有对数形式;③其值为对数的真数.}
    知识点三
    对数的运算性质
    (1)lga(M·N)=lgaM+lgaN
    (2)lgaeq \f(M,N)=lgaM-lgaN
    (3)lgaMn=nlgaM(n∈R).
    (a>0,且a≠1,M>0,N>0)
    知识点四
    换底公式
    lgab=eq \f(lgcb,lgca)(a>0,且a≠1,c>0,且c≠1,b>0)
    考点01 对数的判断与求值
    【典例1】(2023·全国·高一专题练习)有下列说法:
    ①以10为底的对数叫作常用对数;
    ②任何一个指数式都可以化成对数式;
    ③以e为底的对数叫作自然对数;
    ④零和负数没有对数.
    其中正确的个数为( )
    A.1B.2C.3D.4
    【答案】C
    【分析】根据对数的相关概念和性质,一一判断每个选项,可得答案.
    【详解】根据常用对数以及自然对数的概念可知①③正确,根据对数的性质可知④正确,
    只有当且时,指数式才可以化成对数式,②错误,
    故选:C
    【典例2】【多选题】(2023·全国·高一专题练习)下列四个命题:①;②若,则;③;④.其中真命题是( )
    A.①B.②C.③D.④
    【答案】AB
    【分析】根据对数的概念和常见底数的对数逐一判断每个选项
    【详解】①,正确;
    ②根据指数式和对数式的互化可知其正确;
    ③,错误;
    ④,对数的真数部分是正数,因此无意义,错误.
    故选:AB
    考点02 指数式与对数式的互化
    【典例3】(2023·全国·高一随堂练习)将下列对数式改写为指数式(,且):
    (1);
    (2);
    (3);
    (4).
    【答案】见解析
    【分析】根据对数的定义运算求解.
    【详解】(1)因为,所以.
    (2)因为,所以.
    (3)因为,所以.
    (4)因为,所以.
    【典例4】(2023·全国·高一随堂练习)将下列指数式改写为对数式(,且):
    (1);
    (2);
    (3);
    (4).
    【答案】见解析
    【分析】根据对数的定义运算求解.
    【详解】(1)因为(,且),所以.
    (2)因为(,且),所以.
    (3)因为(,且),所以.
    (4)因为(,且),所以.
    【规律方法】
    对数式lgaN=b是由指数式ab=N变化得来的,两式底数相同,对数式中的真数N就是指数式中的幂的值,而对数值b是指数式中的幂指数,对数式与指数式的关系如图:
    并非所有指数式都可以直接化为对数式.如(-3)2=9就不能直接写成lg(-3)9=2,只有a>0且a≠1,N>0时,才有ax=N⇔x=lgaN.
    考点03 对数的运算
    【典例5】(2023·全国·高一随堂练习)求下列各式中x的值:
    (1);
    (2);
    (3).
    【答案】见解析
    【分析】根据指数式和对数式的互换及对数运算公式解方程即可.
    【详解】(1).
    (2).
    (3).
    【典例6】(2024秋·山东枣庄·高三枣庄八中校考阶段练习)计算下列各式的值:
    (1);
    (2).
    【答案】(1)1
    (2)0
    【分析】(1)利用有理指数幂的运算法则和对数的运算法则求解即可;
    (2)利用对数的运算法则求解即可.
    【详解】(1)原式;
    (2)原式.
    【规律方法】
    1.对数性质在计算中的应用
    (1)对数运算时的常用性质:lgaa=1,lga1=0.
    (2)使用对数的性质时,有时需要将底数或真数进行变形后才能运用;对于多重对数符号的,可以先把内层视为整体,逐层使用对数的性质.
    2. 运用对数恒等式时注意事项
    (1)对于对数恒等式algaN=N要注意格式:
    ①它们是同底的;②指数中含有对数形式;③其值为对数的真数.
    (2)对于指数中含有对数值的式子进行化简,应充分考虑对数恒等式的应用.
    考点04 对数运算性质的应用
    【典例7】(2023·全国·高一专题练习)若实数、、满足,则下列式子正确的是
    A.B.
    C.D.
    【答案】A
    【分析】由指数式化对数式,然后利用换底公式得出,,,利用对数的运算性质和可得出成立.
    【详解】由已知,得 ,得 , ,,所以,,,
    而,则,
    所以,即 .
    故选A.
    【典例8】(2023·全国·高一随堂练习)计算:
    (1);
    (2);
    (3);
    (4).
    【答案】(1)
    (2)
    (3)1
    (4)
    【分析】利用换底公式,以及对数运算法则,即可求解.
    【详解】(1)原式
    (2)原式
    (3)原式
    (4)原式
    【规律方法】
    对数运算的一般思路
    (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.
    考点05 应用换底公式的化简、求值
    【典例9】(2023秋·四川绵阳·高三四川省绵阳南山中学校考阶段练习)已知,,则( )
    A.B.C.4D.5
    【答案】A
    【分析】利用指数式和对数式的关系可得a的值,再根据换底公式可得.
    【详解】因为,所以,
    所以.
    故选:A
    【典例10】(2023·全国·高一随堂练习)已知,,请用a,b表示下列各数的值:
    (1);
    (2);
    (3);
    (4).
    【答案】(1)
    (2)
    (3)
    (4)
    【分析】根据对数运算公式和换底公式计算.
    【详解】(1).
    (2).
    (3).
    (4)
    【规律方法】
    1.应用换底公式应注意的事项
    (1)注意换底公式的正用、逆用以及变形应用.
    (2)题目中有指数式和对数式时,要注意将指数式与对数式统一成一种形式,注意转化与化归思想的运用.
    2.对数式的条件求值问题要注意观察所给数字特征,分析找到实现转化的共同点进行转化.
    3.利用换底公式计算、化简、求值的一般思路:
    思路一:用对数的运算法则及性质进行部分运算→换成同一底数.
    思路二:一次性统一换为常用对数(或自然对数)→化简、通分、求值.
    考点06 应用换底公式的证明恒等式
    【典例11】(2022春·广西崇左·高一校考阶段练习)求满足下列条件的各式的值
    (1)若,求的值;
    (2)设,求证:.
    【答案】(1)
    (2)证明见解析
    【分析】(1)运用对数的运算法则即可求解;
    (2)运用对数的换底公式即可证明.
    【详解】(1),


    (2)证明:设,
    则,,.
    所以,,.
    所以,
    所以.
    【典例12】(2022·上海·高一专题练习)已知在中,,角A,B,C所对应的三条边长分别为a,b,c.求证:.
    【答案】见解析
    【分析】利用直角三角形的勾股定理、对数的运算性质以及对数的运算法则可以证明等式成立.
    【详解】证明:在中,因为,所以,
    因为

    所以.
    考点07 其它综合问题
    【典例13】(2023秋·陕西·高三校联考阶段练习)已知,,当变化时,最小值为4,则 .
    【答案】2
    【分析】利用换底公式结合基本不等式确定的最小值表达式,结合题意可得方程,即可求得答案.
    【详解】由题意得,,
    ,当且仅当即时取等号,
    ∴,此时,适合题意,
    故答案为:2
    【典例14】(2004·全国·高考真题)解方程:.
    【答案】
    【分析】利用换元法,将原方程转化成一元二次方程求解,最后利用指对互化即可求解.
    【详解】不妨令,
    则可转化为:,
    解得.
    【总结提升】
    指数方程或不等式的解法
    (1)解指数方程或不等式的依据
    ①af (x)=ag(x)⇔f (x)=g(x).
    ②af (x)>ag(x),当a>1时,等价于f (x)>g(x);
    当0<a<1时,等价于f (x)<g(x).
    (2)解指数方程或不等式的方法
    先利用幂的运算性质化为同底数幂,再利用函数单调性转化为一般不等式求解.
    1.(2020·全国·统考高考真题)设,则( )
    A.B.C.D.
    【答案】B
    【分析】根据已知等式,利用指数对数运算性质即可得解
    【详解】由可得,所以,
    所以有,
    故选:B.
    2.(2022·天津·统考高考真题)化简的值为( )
    A.1B.2C.4D.6
    【答案】B
    【分析】根据对数的性质可求代数式的值.
    【详解】原式

    故选:B
    5.(2022·浙江·统考高考真题)已知,则( )
    A.25B.5C.D.
    【答案】C
    【分析】根据指数式与对数式的互化,幂的运算性质以及对数的运算性质即可解出.
    【详解】因为,,即,所以.
    故选:C.
    一、单选题
    1.(2023秋·福建莆田·高三莆田一中校考阶段练习)已知,则的值为( )
    A.B.5C.4D.3
    【答案】D
    【分析】确定,得到,根据对数运算法则计算得到答案.
    【详解】,则,,
    故.
    故选:D.
    2.(2023春·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考阶段练习)已知一个15位正整数,且的30次方根仍是一个整数,则这个30次方根为(参考数据:)( )
    A.3B.4C.5D.6
    【答案】A
    【分析】设这个30次方根为,则,结合题目所给数据将其变形为,由此即可得解.
    【详解】设这个30次方根为,则,其中且,
    故,,
    故,故.
    故选:A.
    3.(2023秋·江苏南通·高一统考阶段练习)若满足,则的最小值为( )
    A.B.C.12D.16
    【答案】D
    【分析】先利用对数的运算性质进行运算,再利用基本不等式求解即可.
    【详解】因为满足,
    所以,
    所以,
    所以,
    所以,
    所以,
    当且仅当即时取等号,
    故的最小值为16,
    故选:D.
    4.(山东省滨州市新高考联合质量测评2023-2024学年高三上学期10月联考数学试题)已知实数满足,则的最小值是( )
    A.9B.3C.2D.6
    【答案】B
    【分析】先根据对数运算律得出,再应用常值代换结合基本不等式计算即可.
    【详解】由得,变形得。
    因为,所以,
    故选:B
    二、多选题
    5.(2023秋·黑龙江佳木斯·高三校联考阶段练习)下列式子中正确的是( )
    A.若,则B.若,则
    C.D.
    【答案】CD
    【分析】根据题意,由对数的运算性质,代入计算,即可得到结果.
    【详解】若,则,故A错误;
    若,则,故B错误;
    因为,则,故C正确;
    ,故D正确;
    故选:CD
    三、填空题
    6.(2023秋·河南·高三校联考阶段练习)已知,则 .
    【答案】
    【分析】先根据指数运算求出的值,根据对数运算的知识求得值,代入求出的值.
    【详解】因为,所以,
    所以

    即,所以,
    所以.
    故答案为:.
    7.(2023秋·甘肃白银·高二校考阶段练习) .
    【答案】8
    【分析】根据根式、指数对数的运算法则求解即可.
    【详解】原式
    .
    故答案为:8
    8.(2023秋·四川绵阳·高三绵阳南山中学实验学校校考阶段练习)计算:= .
    【答案】
    【分析】运用换底公式、对数的运算性质进行求解即可.
    【详解】

    故答案为:
    四、解答题
    9.(2023·全国·高一随堂练习)已知a,b是方程的两个实数根,求下列各式的值:
    (1);
    (2).
    【答案】(1);
    (2).
    【分析】(1)根据韦达定理写出满足的关系式,再对化简后求值即可;
    (2)将化简为用,表示的形式,再求值即可.
    【详解】(1)因为a,b是方程的两个实数根,
    由韦达定理得,
    所以.
    故.
    (2),
    所以.
    10.(2023·全国·高一随堂练习)已知,求证:.
    【答案】证明见详解
    【分析】根据对数的定义和运算性质分析证明.
    【详解】设,可知且,
    则,
    可得,
    所以,
    即.
    11.(2023·全国·高一专题练习)计算
    (1)
    (2)
    【答案】(1)
    (2)
    【分析】(1)根据指数幂的运算性质,准确运算,即可求解.
    (2)根据对数的运算法则及性质,结合对数的换底公式,准确运算,即可求解.
    【详解】(1)解:由指数幂的运算性质,可得:
    .
    (2)解:由对数的运算法则和运算性质,以及对数的换底公式,可得:

    12.(2023·全国·高一随堂练习)分别计算下列各式,你能得出什么结论?
    (1);
    (2);
    (3).
    【答案】(1)4
    (2)
    (3)1
    【分析】根据换底公式,化简求值,并总结结论.
    【详解】(1);
    (2);
    (3)
    .
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