log 公式是高中数学对数章节的核心内容,整套 log 公式包含定义互化公式,对数基本运算性质,换底公式,推论公式,还有恒等式,所有 log 公式成立都有前提条件,底数 a 大于 0 并且 a 不等于 1,真数 M 和 N 都必须大于 0,很多同学做题出错,大多是忽略定义域前提,直接套用公式,对数本质是指数运算的逆运算,指数式 a 的 b 次方等于 N,对应的对数式就是 log 以 a 为底 N 等于 b,这个互化是所有 log 公式的根基,加减乘除幂次运算,换底转换全部是从这个定义推导出来,其中换底公式是最重要的拓展 log 公式,可以把任意底数对数转换成自然对数或者常用对数,解决不同底数对数不能直接运算的问题,考试大题里面,化简求值解方程,基本都会组合使用多条 log 公式,学习的时候不能只背式子,要理解每一条公式的适用范围,区分同底数才能使用加减性质,不同底数必须先换底。
log 公式分类对照表
| 公式类别 | 公式内容 | 备注 |
|---|---|---|
| 定义互化公式 | a 的 b 次方等于 N 等价 log 以 a 为底 N 等于 b | 基础定义,a 大于 0 a 不等于 1 N 大于 0 |
| 对数恒等式 | a 的 log 以 a 为底 N 次方等于 N | 同底指数和对数抵消 |
| 加法公式 | log 以 a 为底 M 加 log 以 a 为底 N 等于 log 以 a 为底 MN | 同底数,真数相乘 |
| 减法公式 | log 以 a 为底 M 减 log 以 a 为底 N 等于 log 以 a 为底 M 除以 N | 同底数,真数相除 |
| 幂运算公式 | log 以 a 为底 M 的 n 次方等于 n 倍 log 以 a 为底 M | 真数的幂可以把指数提到前面 |
| 换底公式 | log 以 a 为底 b 等于 log 以 c 为底 b 除以 log 以 c 为底 a | c 大于 0 c 不等于 1,最常用 |
| 换底推论 | log 以 a 为底 b 乘以 log 以 b 为底 a 等于 1 | 底数真数互换,互为倒数 |
| 底数幂推论 | log 以 a 的 m 次方为底 b 的 n 次方等于 n 除以 m 乘以 log 以 a 为底 b | 底数和真数同时带幂次 |
学习套用步骤
第一步 牢记定义域前提,使用任意一条 log 公式之前,确认底数满足 a 大于 0 且不等于 1,真数 M N 大于 0,没有满足条件就不能套用公式。
第二步 优先掌握互化定义,遇到指数和对数互相转换题目,直接使用定义互化公式,这是解对数方程的基础。
第三步 区分同底和异底,同底数对数,直接使用加减幂次 log 公式,如果底数不一样,不能直接加减,优先使用换底公式统一底数。
第四步 灵活使用推论,遇到底数真数互换,或者底数真数都带指数,直接调用换底推论,省去重复换底计算。
第五步 综合题型训练,对数化简求值解方程,一般是多条 log 公式组合,做题的时候先观察底数真数特征,选择合适公式分步化简。
整套 log 公式以指数对数互化作为根基,包含加减幂次运算性质,换底公式以及相关推论,核心要点就是同底数才能直接做加减运算,异底数必须换底,所有公式都要遵守定义域限制,熟练掌握全部 log 公式之后,就可以完成对数化简求值解方程这类常规考题。
【常见问题】
问题 1 使用 log 公式里面的加法减法公式为什么要求同底数
回答 1 使用 log 公式里面的加法减法公式要求同底数,这套 log 公式的推导前提就是相同底数,不同底数的对数不能直接把真数相乘或者相除,异底情况需要先用换底公式统一底数之后,才可以使用加减类 log 公式。
问题 2 换底公式属于最重要的 log 公式吗
回答 2 换底公式属于非常重要的 log 公式,很多不同底数的对数运算,普通加减类 log 公式无法处理,依靠换底公式可以转换成统一底数,是对数化简求值高频使用的 log 公式。
问题 3 log 公式里面幂运算公式有没有定义域限制
回答 3 log 公式里面幂运算公式有定义域限制,真数 M 必须大于 0,底数 a 大于 0 并且 a 不等于 1,就算真数是 M 的 n 次方,依然要保证 M 大于 0,不能忽略定义域直接套用 log 公式。
【免责申明】 本内容仅为高中数学 log 公式教学参考,不同教材符号书写习惯略有差别,正式考试请以课本和试卷原题定义为准,本内容不替代课堂教学。


