方法 · 指数、根式与对数
如何解对数方程
把每个对数化为同一个底、每一边合成一个对数,然后要么令真数相等(),要么化成指数形式(),并且务必检验每个根是否成立。
这个方法的用途
对数方程就是未知数落在对数里面的方程。这个方法把这样的方程安全地剥去对数,化成你已经会解的普通方程,通常是一次或二次方程。
全部工作靠两步完成。如果你能把方程化简到一个对数等于另一个同底的对数,那么它们的真数必定相等;如果你能把它化简到一个对数等于一个普通数,就把它改写成指数形式。
因为取对数要求真数为正,有些代数解必须舍去,检验是这个方法的一部分,而不是可有可无的附加动作。
什么时候用
当变量出现在 里面时就用这个方法,例如 、,或是几个对数之和等于某个数。标志是:有两个或更多可以合并的对数项,或是等号的一边孤零零地立着一个对数。
如果方程里的对数底数不同,要先把它们化成同一个底,合并对数的定律只在同一个底之内成立。如果未知数是落在指数上而不是对数里面,那是指数方程;你要对两边取对数把幂拉下来,这是相关但不同的技巧。
解题步骤
- 1
统一底数
确保每个对数用的是同一个底;若不同,用换底公式化成一个底。
- 2
合并对数
用乘法和除法定律,把每一边的几个对数压缩成一个对数。
- 3
去掉对数
若是 log = log,令真数相等;若是 log = 数,用 改写成指数形式。
- 4
解方程
解出得到的一次或二次方程,求出未知数。
- 5
检验每个根
把每个答案代回去:每个原始对数的真数都必须为正。凡是使真数为零或为负的值都要舍去。
例题解析
解 。
Show worked solution
两项都是以 为底,所以用乘法定律把它们合并。
右边是一个普通数,所以用 改写成指数形式:
展开并把所有项移到一边,得到一个二次方程。
把二次式因式分解:
检验每个根。原方程含有 和 ,所以 和 都必须为正。
对 , 无意义,所以舍去 。对 :,与原式相符。
所以唯一的解是 。被舍去的根不是算错,这正是检验这一步之所以重要的原因。
常见错误
- 跳过检验,把使某个对数真数为负的根错误地保留下来。
- 把对数相加当成 ;乘法定律给的是 ,而不是里面相加。
- 把 反过来换,写成 而不是 。
- 在一边还剩着一个数时就急着令真数相等,要先化到 log = log 或 log = 数。
- 在同一个方程里留着不同的底,而没有先换成同一个底。
老师如何帮助你
学生最常漏掉的一步就是最后的检验,而正是这一步决定了一个漂亮的二次方程是拿满分,还是因为一个无效的根而丢掉一分。在一对一的课堂上,我们的老师会把检验变成一种反射:每解完一个对数方程,你都学会回头看看每个真数,问一句“它是正的吗?”
我们也会紧盯指数形式的改写,因为把 写成 是一个安静却代价高昂的失误。spmaddmath.com.my 的每一位老师,都经验丰富。
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预约试课常见问题
为什么对数方程的有些解会被舍去?
对数只对正的真数有意义。当你解出背后的二次方程时,可能会得到一个使某个原始对数的真数变成零或负的值。
那个值不是真正的解,所以要舍去,这正是代回检验必不可少的原因。
什么时候令真数相等,什么时候用指数形式?
如果方程化到 (两边各一个对数、同底),就令真数相等:。如果化到 (对数等于一个普通数),就改写成指数形式:。
如果方程里的对数底数不同怎么办?
先用 把它们全化成同一个底。让你合并对数的乘法和除法定律,只有在每一项底数相同时才成立。
如果最后答案错了,过程还能拿分吗?
能。SPM Add Math 采用分析式给分,所以正确地合并对数、化成指数形式、解出二次方程都能拿到方法分。
把每一步写清楚,即使算错改变了最后的数值,也能守住这些分数。
来源:SRC-DSKP-EN