对数的公式与性质:EGE 和 OGE 完整速查表
对数是底数需要乘方到的指数,以得到给定的数:若 ac = b,则 logab = c。基本性质:log(x·y) = log x + log y,log(x/y) = log x − log y,log xn = n·log x。种类:自然对数(ln,底数 e ≈ 2.718)和常用对数(lg,底数 10)。
对数的公式与性质——中小学生和大学生的基本速查表。这里您可以找到:对数的定义、主要性质(积的对数、商的对数、幂的对数、根的对数)、换底公式、对数的导数,以及对数的种类——自然对数(ln)和常用对数(lg)。该材料适合备考 EGE 和 OGE,也适合大学一年级学生。
关于作者
本材料由 阿列克谢·巴甫洛夫(数学教师)编写。对数的公式与性质已在实际辅导学生备考 EGE 和 OGE 过程中得到验证。
对数的定义
对数是与乘方互为反函数的数学函数。以 a 为底数、b 的对数(loga b)是指需要将 a 乘方到的指数,以得到 b。
条件:b > 0,a > 0,a ≠ 1。
如何实际求解对数:
要计算 log₂8,需回答问题:「将 2 乘方到几次方可以得到 8?」答案:2³ = 8,因此 log₂8 = 3。
同理:log₃81 = 4,因为 3⁴ = 81。
对数的公式与性质
对于任意 、 和 、、,下列对数的性质成立。
基本对数恒等式
底数 a 的以 a 为底的对数次幂等于 b。
例: 例:2log₂8 = 2³ = 8。
1 的对数
对数零。无论对数的底数是什么,如果自变量为 1,则对数始终为 0。
例: 例:log₅1 = 0,因为 5⁰ = 1。
等于底数的数的对数
对数单位。如果对数的自变量与底数相同,则对数的值等于 1。
例: 例:log₇7 = 1,因为 7¹ = 7。
底数的倒数的对数
如果对数的自变量是底数的倒数,则对数的值等于 -1。
例: 例:log₃(1/3) = -1,因为 3⁻¹ = 1/3。
两个正数乘积的对数
对数的和。在对数号下相乘的数,可以转化为两个同底对数之和。
例: 例:log₂(8·4) = log₂8 + log₂4 = 3 + 2 = 5。
商的对数
商的对数。两数相除时,我们得到两个同底对数之差。
例: 例:log₂(8/4) = log₂8 - log₂4 = 3 - 2 = 1。
正数的幂的对数
正数的幂的对数等于指数与该数对数的乘积。
例: 例:log₂8³ = 3·log₂8 = 3·3 = 9。
数的根的对数
根的对数等于被开方数的对数除以根指数所得的商。
例: 例:log₅√25 = log₅25 / 2 = 2/2 = 1。
对数的底数乘方
例: 例:log₄64 = log₂64 / 2 = 6/2 = 3。
例: 例:log₂8 = log₄8² = log₄64 = 3。
换底公式
可以将一种底数的对数转换为另一种底数的对数。
例: 例:log₂8 = log₁₀8 / log₁₀2 ≈ 0.903 / 0.301 = 3。
对数的导数
对数函数的导数(以给定底数)等于 1 除以对数函数自变量与该底数自然对数的乘积。
例: 例:(log₂x)' = 1/(x·ln2)。
对数图像
拖动滑块即可更改对数的底数,从而影响图像的形状。当 a = e(≈ 2.718)时为自然对数,当 a = 10 时为常用对数。
y = log2 x
关于对数的常见问题
用通俗的话说,什么是对数?
常用对数和自然对数有什么区别?
备考 EGE 需要掌握哪些对数的主要性质?
如何从一个对数的底数转换到另一个?
1 的对数是多少?
以 2 为底的对数是多少?
可以计算负数的对数吗?
如何解对数?
📚 另请阅读:
- • 自然对数表
- • 常用对数表
- • 幂的公式与性质
- • 根的公式与性质
- • 乘法公式:FSU 表及示例
- • 三角公式
- • 等差数列的公式与性质
- • 等比数列的公式与性质
- 要点
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