Тождественные преобразования выражений содержащих логарифмы. Задача B7 — преобразование логарифмических и показательных выражений. Задачи с применением нескольких свойств логарифмов

В задаче B7 дается некоторое выражение, которое нужно упростить. В результате должно получиться обычное число, которое можно записать в бланке ответов. Все выражения условно делятся на три типа:

1. Логарифмические,
2. Показательные,
3. Комбинированные.

Показательные и логарифмические выражения в чистом виде практически не встречаются. Однако знать, как они вычисляются, совершенно необходимо.

В целом, задача B7 решается достаточно просто и вполне под силу среднему выпускнику. Отсутствие четких алгоритмов компенсируется в ней стандартностью и однообразностью. Научиться решать такие задачи можно просто за счет большого количества тренировок.

Логарифмические выражения

Подавляющее большинство задач B7 содержат логарифмы в том или ином виде. Эта тема традиционно считается сложной, поскольку ее изучение приходится, как правило, на 11 класс — эпоху массовой подготовки к выпускным экзаменам. В результате многие выпускники имеют весьма смутное представление о логарифмах.

Но в этой задаче никто и не требует глубоких теоретических познаний. Нам будут встречаться лишь самые простые выражения, которые требуют незамысловатых рассуждений и вполне могут быть освоены самостоятельно. Ниже приведены основные формулы, которые надо знать, чтобы справиться с логарифмами:

Кроме того, надо уметь заменять корни и дроби на степени с рациональным показателем, иначе в некоторых выражениях выносить из под знака логарифма будет просто нечего. Формулы замены:

Задача. Найти значения выражений:
log 6 270 − log 6 7,5
log 5 775 − log 5 6,2

Первые два выражения преобразуются как разность логарифмов:
log 6 270 − log 6 7,5 = log 6 (270: 7,5) = log 6 36 = 2;
log 5 775 − log 5 6,2 = log 5 (775: 6,2) = log 5 125 = 3.

Для вычисления третьего выражения придется выделять степени — как в основании, так и в аргументе. Для начала найдем внутренний логарифм:

Затем — внешний:

Конструкции вида log a log b x многим кажутся сложными и непонятыми. А между тем, это всего лишь логарифм от логарифма, т.е. log a (log b x ). Сначала вычисляется внутренний логарифм (положим log b x = c ), а затем внешний: log a c .

Показательные выражения

Будем называть показательным выражением любую конструкцию вида a k , где числа a и k — произвольные постоянные, причем a > 0. Методы работы с такими выражениями достаточно просты и рассматриваются на уроках алгебры 8-го класса.

Ниже приведены основные формулы, которые обязательно надо знать. Применение этих формул на практике, как правило, не вызывает проблем.

1. a n · a m = a n + m ;
2. a n / a m = a n − m ;
3. (a n ) m = a n · m ;
4. (a · b ) n = a n · b n ;
5. (a : b ) n = a n : b n .

Если встретилось сложное выражение со степенями, и не понятно, как к нему подступиться, используют универсальный прием — разложение на простые множители. В результате большие числа в основаниях степеней заменяются простыми и понятными элементами. Затем останется лишь применить указанные выше формулы — и задача будет решена.

Задача. Найти значения выражений: 7 9 · 3 11: 21 8 , 24 7: 3 6: 16 5 , 30 6: 6 5: 25 2 .

Решение. Разложим все основания степеней на простые множители:
7 9 · 3 11: 21 8 = 7 9 · 3 11: (7 · 3) 8 = 7 9 · 3 11: (7 8 · 3 8) = 7 9 · 3 11: 7 8: 3 8 = 7 · 3 3 = 189.
24 7: 3 6: 16 5 = (3 · 2 3) 7: 3 6: (2 4) 5 = 3 7 · 2 21: 3 6: 2 20 = 3 · 2 = 6.
30 6: 6 5: 25 2 = (5 · 3 · 2) 6: (3 · 2) 5: (5 2) 2 = 5 6 · 3 6 · 2 6: 3 5: 2 5: 5 4 = 5 2 · 3 · 2 = 150.

Комбинированные задачи

Если знать формулы, то все показательные и логарифмические выражения решаются буквально в одну строчку. Однако в задаче B7 степени и логарифмы могут объединяться, образуя довольно неслабые комбинации.

Математика. Тематические тесты. Часть II. Подготовка к ЕГЭ-2010. 10-11 классы. Под ред. Лысенко Ф.Ф. - Ростов н/Д.: Легион, 2009. - 176с.

Математика. ЕГЭ-2009. Тематические тесты. Ч.II (В4-В8, С1-С2) Под ред. Лысенко Ф.Ф. - Ростов н/ Д: Легион, 2008 - 160 с.

Пособие состоит из тестов по отдельным темам, которые являются традиционными в курсе математики и потому, как правило, входят в ЕГЭ. Они полностью охватывают группы заданий повышенного и высокого уровня сложности ЕГЭ, кроме текстовых задач и задач по геометрии. По каждой теме предлагается один или более комплектов тестов. В каждом комплекте по 10 тестов, в каждом тесте содержится 8 заданий.

Цель настоящей книги - отработать задания с кратким и развернутым ответом тестов ЕГЭ. Она необходима в первую очередь выпускникам, рассчитывающим получить на ЕГЭ хорошую оценку, а также учащимся 10-х классов, которые могут закрепить пройденные темы под углом зрения ЕГЭ. Предлагаемое пособие может быть полезно всем выпускникам, готовящимся к ЕГЭ по математике, а также педагогам, осуществляющим подготовку учащихся к ЕГЭ.

Формат: djvu / zip (2009 , 176с.)

Размер: 2,5 Мб

Скачать / Download файл 14

Формат: pdf (2009 , 176с.)

Размер: 8 ,6 Мб

Скачать: 14 .12.2018г, ссылки удалены по требованию изд-ва "Легион" (см. примечание)

Формат: djvu / zip (2008 , 160с.)

Размер: 3 Мб

Скачать / Download файл 14 .12.2018г, ссылки удалены по требованию изд-ва "Легион" (см. примечание)

Формат: pdf (2008 , 160с.)

Размер: 9 ,9 Мб

Скачать: 14 .12.2018г, ссылки удалены по требованию изд-ва "Легион" (см. примечание)

Учебно-методический комплекс "Математика. ЕГЭ-2010" под ред. Лысенко Ф.Ф. и Кулабухова С.Ю. включает учебные пособия:
1. Математика. Подготовка к ЕГЭ-2010.
2. Решебник. Математика. Подготовка к ЕГЭ-2010.
3. Математика. Тематические тесты. Часть I (базовый уровень). Подготовка к ЕГЭ-2010. 10-11 классы.
4. Математика. Тематические тесты. Часть II. Подготовка к ЕГЭ-2010. 10-11 классы.
5. Математика. Тематические тесты: геометрия, текстовые задачи. Подготовка к ЕГЭ-2010. 10-11 классы.
6. Математика. Сборник тестов ЕГЭ 2001 - 2010.
7. Математика. Подготовка к ЕГЭ-2010. Учебно-тренировочные тесты.
8. Карманный справочник по математике.

Оглавление
От авторов 11
§ 1. Тождественные преобразования логарифмических выражений 13
Вариант №1 13
Вариант №2 13
Вариант №3 14
Вариант №4 14
Вариант №5 15
Вариант №6 15
Вариант №7 16
Вариант №8 16
Вариант №9 17
Вариант №10 17
§ 2. Тождественные преобразования выражений, содержащих степень 18
Вариант №1 18
Вариант №2 19
Вариант №3 19
Вариант №4 20
Вариант №5 21
Вариант №6 21
Вариант №7 22
Вариант №8 23
Вариант №9 23
Вариант №10 24
§ 3. Тождественные преобразования иррациональных выражений 25
Вариант №1 25
Вариант №2 25
Вариант №3 26
Вариант №4 26
Вариант №5 27
Вариант №6 28
Вариант №7 28
Вариант №8 29
Вариант №9 30
Вариант №10 30
§ 4. Системы уравнений 31
Вариант №1 31
Вариант №2 32
Вариант №3 33
Вариант №4 33
Вариант №5 34
Вариант №6 35
Вариант №7 36
Вариант №8 37
Вариант №9 38
Вариант №10 39
§ 5. Геометрический смысл производной 39
Вариант №1 39
Вариант №2 41
Вариант №3 43
Вариант №4 44
Вариант №5 46
Вариант №6 48
Вариант №7 50
Вариант №8 52
Вариант №9 54
Вариант №10 55
§ 6. Неравенства 56
Вариант №1 г 56
Вариант №2 57
Вариант №3 58
Вариант №4 58
Вариант №5 59
Вариант №6 60
Вариант №7 60
Вариант №8 61
Вариант №9 62
Вариант №10 63
§ 7. Иррациональные уравнения 63
Вариант №1 63
Вариант №2 64
Вариант №3 65
Вариант №4 65
Вариант №5 66
Вариант №6 66
Вариант №7 67
Вариант №8 67
Вариант №9 68
Вариант №Ю 68
§ 8. Тригонометрические уравнения 69
Вариант №1 69
Вариант №2 69
Вариант №3 70
Вариант №4 70
Вариант №5 71
Вариант №6 72
Вариант №7 72
Вариант №8 73
Вариант №9 74
Вариант №10 74
§ 9. Логарифмические уравнения 75
Вариант №1 75
Вариант №2 75
Вариант №3 76
Вариант №4 76
Вариант №5 77
Вариант №6 77
Вариант №7 78
Вариант №8 * 78
Вариант №9 79
Вариант №10 79
§ 10. Показательные уравнения 80
Вариант №1 80
Вариант №2 80
Вариант №3 81
Вариант №4 81
Вариант №5 82
Вариант №6 82
Вариант №7 83
Вариант №8 83
Вариант №9 84
Вариант №10 84
§11. Периодичность, чётность и нечётность функций 85
Вариант №1 85
Вариант №2 86
Вариант №3 87
Вариант №4 89
Вариант №5 90
Вариант №6 91
Вариант №7 92
Вариант №8 93
Вариант №9 94
Вариант №10 95
§ 12. Нули сложной функции. Ограниченность функции 97
Вариант №1 97
Вариант №2 97
Вариант №3 98
Вариант №4 98
Вариант №5 99
Вариант №6 99
Вариант №7 100
Вариант №8 100
Вариант №9 101
Вариант №10 101
§ 13. Область определения, множество значений, монотонность функций 102
Вариант №1 102
Вариант №2 102
Вариант №3 103
Вариант №4 103
Вариант №5 104
Вариант №6 104
Вариант №7 105
Вариант №8 105
Вариант №9 106
Вариант №10 107
§ 14. Экстремумы функции. Наибольшее и наименьшее значения функции 107
Вариант №1 107
Вариант №2 108
Вариант №3 108
Вариант №4 109
Вариант №5 109
Вариант №6 110
Вариант №7 110
Вариант №8 111
Вариант №9 111
Вариант №10 112
§ 15. Различные приёмы при решении логарифмических уравнений 113
Вариант №1 113
Вариант №2 113
Вариант №3 114
Вариант №4 114
Вариант №5 115
Вариант №6 115
Вариант №7 116
Вариант №8 116
Вариант №9 117
Вариант №10 117
§ 16. Различные приёмы при решении тригонометрических уравнений 118
Вариант №1 118
Вариант №2 118
Вариант №3 118
Вариант №4 119
Вариант №5 119
Вариант №6 120
Вариант №7 120
Вариант №8 121
Вариант №9 121
Вариант №10 122
§ 17. Различные приёмы при решении иррациональных уравнений 123
Вариант №1 123
Вариант №2 123
Вариант №3 124
Вариант №4 124
Вариант №5 125
Вариант №6 125
Вариант №7 125
Вариант №8 126
Вариант №9 126
Вариант № 10 127
§ 18. Уравнения, содержащие переменную под знаком модуля 127
Вариант №1 127
Вариант №2 128
Вариант №3 128
Вариант №4 129
Вариант №5 129
Вариант №6 130
Вариант №7 130
Вариант №8 131
Вариант №9 131
Вариант №10 131
§ 19. Различные приёмы при решении показательных уравнений.132
Вариант №1 132
Вариант №2 133
Вариант №3 133
Вариант №4 134
Вариант №5 134
Вариант №6 135
Вариант №7 135
Вариант №8 135
Вариант №9 136
Вариант №10 136
§ 20. Различные приёмы при решении комбинированных уравнений 137
Вариант №1 137
Вариант №2 137
Вариант №3 138
Вариант №4 138
Вариант №5 139
Вариант №6 139
Вариант №7 140
Вариант №8 140
Вариант №9 141
Вариант №10 141
§ 21. Уравнения с параметром, содержащие модуль 142
Вариант №1 142
Вариант №2 142
Вариант №3 143
Вариант №4 144
Вариант №5 144
Вариант №6 145
Вариант №7 146
Вариант №8 146
Вариант №9 147
Вариант №10 148
Ответы 149
§ 1. Тождественные преобразования логарифмических выражений 149
§ 2. Тождественные преобразования выражений, содержащих степень 150
§ 3. Тождественные преобразования иррациональных выражений 150
§ 4. Системы уравнений 151
§ 5. Геометрический смысл производной 151
§ 6. Неравенства 152
§ 7. Иррациональные уравнения 152
§ 8. Тригонометрические уравнения 153
§ 9. Логарифмические уравнения 153
§ 10. Показательные уравнения 154
§11. Периодичность, четность и нечетность функций 154
§ 12. Нули сложной функции. Ограниченность функции 155
§ 13. Область определения, множество значений, монотонность функций 156
§ 14. Экстремумы функции. Наибольшее и наименьшее значения функции 158
§ 15. Различные приемы при решении логарифмических уравнений 159
§ 16. Различные приемы при решении тригонометрических уравнений 160
§ 17. Различные приемы при решении иррациональных уравнений 164
§ 18. Уравнения, содержащие переменную под знаком модуля 165
§ 19. Различные приемы при решении показательных уравнений.166
§ 20. Различные приемы при решении комбинированных уравнений 167
§ 21. Уравнения с параметром, содержащие модуль 169
Литература 170

ЕГОРОВА ВИКТОРИЯ ВАЛЕРЬЕВНА

Учитель математики

высшей квалификационной категории

ТЕМА: «ТОЖДЕСТВЕННОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ

ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ВЫРАЖЕНИЙ»

Знания и навыки, которыми должны овладеть учащиеся после изучения данного урока:

знать определение логарифма числа, основное логарифмическое тождество, свойства логарифмов;

уметь выполнять преобразования выражений, содержащих логарифмы, вычислять логарифмы.

Литература:

1. Алимов Ш.А., Колягин Ю.М., Сидоров Ю.В. и др. Алгебра и начала анализа: учебник для 10-11 классов общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 2001.

2. Кочагин В.В., Кочагина М.В., Интенсивный курс подготовки к ЕГЭ. – М.:Эксмо, 2009.

3. Мерзляк А.Г., Полонский В.Б., Якир М.С., Алгебраический тренажер: Пособие для школьников и абитуриентов. – М.:Илекса, 2005.

4. Гусев В.А., Мордкович А.Г. Математика: Справочные материалы: Книга для учащихся. – М.: Просвещение, 2001.

План урока:

Ход урока:

1) Логарифм – это греческое слово, которое состоит из 2-х слов: “логос”- отношение, “аритмос”- число. Значит, логарифм есть число, измеряющее отношение. В публикации тысяча шестьсот четырнадцатого года сообщалось, что Непер изобрёл логарифмы. Позже им были составлены логарифмические таблицы, которые теперь известны нам как таблицы Брадиса. Менее чем за одно столетие таблицы распространились по всему миру и сделались незаменимым вычислительным средством. В дальнейшем они были, как бы встроены в удобное устройство, чрезвычайно ускоряющее процесс вычисления – логарифмическую линейку, которой пользовались до семидесятых годов двадцатого века.

Приложение 1.

2) Логарифмом положительного числа b по основанию a , причём а больше нуля и не равно единицы, называется показатель степени, в которую нужно возвести число a , чтобы получить число b.

Это равенство, выражающее определение логарифма, называется основным логарифмическим тождеством .

Ц

ОР 1

П

Основание степени и основание логарифма семнадцать, значит по основному логарифмическому тождеству значение выражения равно трём.

Оработаем устно:

Щ
ЕЛЧОК

Одна вторая равна нуль целых пяти десятым, значит выражение равно арифметическому квадратному корню из пяти.

П

риложение 2.

Равенство означает, что

Из определения логарифма получаются следующие важные равенства:

Например:

П
риложение 3.

Перейдем к заданиям ЕГЭ:

Приложение 4.

3
) Для логарифма по основанию десять существует специальное обозначение и название десятичный логарифм .

Л
огарифм по основанию е называется натуральным логарифмом .

Н
апример,

4) Из определения логарифма вытекают следующие его свойства. Все свойства формулируются и доказываются только для положительных значений переменных, содержащихся под знаками логарифмов.

Логарифм произведения двух положительных чисел по основанию а равен сумме логарифмов этих чисел с тем же основанием.

ЦОР 2

Например,

З
адание 1.

Задание 2. Упростите выражение

В
оспользуемся решением предыдущего примера. Заменим

Обратите внимание на то, что логарифм в квадрате, поэтому и сумму необходимо возвести в квадрат. Применяя формулу квадрата суммы, раскроем скобки. Приведём подобные слагаемые.

5) Логарифм частного равен разности логарифмов делимого и делителя.

Ц

Обратите внимание на основание степени и основание логарифма – они одинаковы.

ОР 3

Р

ассмотрим применение этой формулы на примере:

З
адание 1. Найдите значение выражения, если

Задание 2. Найдите значение b по его логарифму

6) Логарифм степени по основанию а , равен произведению показателя степени на логарифм по тому же основанию.

ЦОР 4

Например,

З
адание 1. Вычислите, если

Упростим выражение

Формула

называется формулой перехода к новому основанию.

З

адание 1. Выразить через логарифм с основанием 2.

Задание 2. Вычислите

ЦОР 5

ЦОР 6

Например,

З

адание 1. Вычислите

З
адание 2. Вычислите

9) К логарифмическим преобразованиям можно приступать, только в том случаи, если вы запомнили все свойства логарифмов. Повторив их, рассмотрим задания на преобразования логарифмических выражений с другой стороны.

Для преобразования суммы или разности логарифмических выражений иногда достаточно использовать определение логарифма, а чаще всего свойства логарифма произведения или частного.

З
адание 1. Вычислите

Решим двумя способами.

1 способ, используя определение логарифма:

2 способ, опираясь на свойство логарифма частного:

Задание 2. Найдите значение выражения

Применим сначала формулу логарифма произведения, затем определение логарифма.

Основное логарифмическое тождество используется при преобразовании выражений, содержащих логарифм в показателе степени. Идея таких операций заключается в получении равных основания степени и основания логарифма.

Иногда необходимо преобразовывать выражение по свойствам логарифма и по свойствам степени, так же можно легко перейти от одного основания к другому, используя формулу перехода. В других случаях следует применять несколько свойств.

З
адание 3. Вычислите

З
адание 4. Найдите значение выражения

Задание 5. Найдите значение выражения

З
адание 6. Представьте в виде разности логарифмов

Н
аибольшую трудность представляют преобразования логарифмических выражений, находящихся под радикалом. В процессе преобразований приходится рассматривать модули логарифмических выражений, для раскрытия которых требуется сравнить иррациональные числа или рациональное и иррациональное число. Будем действовать последовательно. Рассмотрим выражение, стоящее под внутренним радикалом.

Подставим в исходное выражение.

Следует отметить, что с преобразованием логарифмических выражений можно встретиться и при решении уравнений и неравенств или исследовании функций, поэтому в неявном виде они могут присутствовать и в заданиях групп В и С.

10) Подведение итогов.Вопросы:

Логарифм по основанию 10 называется

основным логарифмом

главным логарифмом

натуральным логарифмом

десятичным логарифмом

2) Какие значения может принимать x в выражении

Значение не определено

5) Укажите соотношение, которое верно для всех x ≠ 0 .

6) Укажите верное соотношение для формулы перехода к новому основанию.

7) Укажите верное равенство при

11) Контрольное тестирование.

ОТКРЫТЫЙ УРОК ПО АЛГЕБРЕ В 11 «б» КЛАССЕ

ТЕМА УРОКА

« ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ВЫРАЖЕНИЙ,

СОДЕРЖАЩИХ ЛОГАРИФМЫ»

Цели урока:

повторить определение логарифма числа, основное логарифмическое тождество;

закрепить основные свойства логарифмов;

усилить практическую направленность данной темы для качественной подготовки к ЕНТ;

способствовать прочному усвоению материала;

способствовать развитию у учащихся навыков самоконтроля.

Тип урока: комбинированный с использованием интерактивного теста.

Оборудование: проектор, экран, плакаты с заданиями, лист ответов.

План урока:

Организационный момент.

Актуализация знаний.

Интерактивный тест.

«Турнир с логарифмами»

Решение задач по учебнику.

Подведение итогов. Заполнение листа ответов.

Выставление оценок.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Определение целей урока.

Здравствуйте, ребята! Сегодня у нас необычный урок, урок - игра, который мы проведем в виде турнира с логарифмами.

Начнем урок с интерактивного теста.

3. Интерактивный тест:

4. Турнир с логарифмами:

Определение логарифма.

Логарифмические тождества:

Упростите:

Найдите значение выражения:

Свойства логарифмов .

Преобразование:

Работа с учебником.

Подведение итогов.

Учащиеся заполняют самостоятельно лист ответов.

Ставят оценки за каждый свой ответ.

Выставление оценок. Домашнее задание. Приложение 1.

Вы сегодня погрузились в логарифмы,

Безошибочно их надо вычислять.

На экзамене, конечно, вы их встретите,

Остаётся вам успехов пожелать!

I вариант

а) 9 ½ =3; б) 7 0 =1.

а) log 8=6; б) log 9=-2.

а) 1,7 log 1,7 2 ; б) 2 log 2 5 .

4. Вычислить:

а ) lg8+lg125;

б ) log 2 7-log 2 7/16

в) log 3 16/log 3 4.

II вариант

1. Найти логарифм по основанию а числа, представленного в виде степени с основанием а:

а) 32 1/5 =2; б) 3 -1 =1/3.

2. Проверьте справедливость равенства:

а) log 27=-6; б) log 0,5 4=-2.

3. Упростить выражение, пользуясь основными логарифмическими тождествами:

а) 5 1+ log 5 3 ; б) 10 1- lg 2

4. Вычислить:

а ) log 12 4+log 12 36;

б ) lg13-lg130;

в ) (lg8+lg18)/(2lg2+lg3).

III вариант

1. Найти логарифм по основанию а числа, представленного в виде степени с основанием а:

а) 27 2/3 =9; б) 32 3/5 =8.

2. Проверьте справедливость равенства:

а) log 2 128=;

б) log 0,2 0,008=3.

3. Упростить выражение, пользуясь основными логарифмическими тождествами:

а) 4 2 log 4 3 ;

б) 5 -3 log 5 1/2 .

4. Вычислить:

а ) log 6 12+log 6 18;

б ) log 7 14-log 7 6+log 7 21;

в) ( log 7 3/ log 7 13)∙ log 3 169.

IV вариант

1. Найти логарифм по основанию а числа, представленного в виде степени с основанием а:

а) 81 3/4 =27; б) 125 2/3 =25.

2. Проверьте справедливость равенства:

а) log √5 0,2=-2;

б) log 0,2 125=-3.

3. Упростить выражение, пользуясь основными логарифмическими тождествами:

а) (1/2) 4 log 1/2 3 ;

б) 6 -2 log 6 5 .

4. Вычислить:

а ) log 14 42-log 14 3;

б ) log 2 20-log 2 25+log 2 80;

в ) log 7 48/ log 7 4- 0,5 log 2 3.