一般地,对于简单的两个对数(式),我们通常可以直接根据对数函数的单调性、运算性质、图象等来比较其大小;对于较为复杂的对数(式),如底数、真数都不同的对数式,我们往往需另辟蹊径,采用作差法、赋值法,通过取中间值来比较二者的大小.下面主要谈一谈比较对数(式)大小的三种途径.
一、采用作差法
作差法是比较对数(式)大小的常用方法.首先把所要比较的两个对数(式)相减;然后根据对数运算法则和换底公式,将差式进行化简、变形,使其为几个因式的积;接着根据差式的符号,判断两个对数(式)的大小关系.若a-b[>0],则[a>b];若a-b[<]0,则[a<b];若a-b=0,则a=b.
例1.设a,b,c为正数,且2a=3b=5c,则下列正确的是( ).
A. [2a>5c>3b] B. [5c>2a>3b]
C. [5c>3b>2a] D. [3b>2a>5c]
因为logt9-logt8[>]0,logt2·logt3[>]0,
所以2a-3b[>]0,即2a[>]3b.
同理可得2a-5c[<]0,即2a[<]5c.
所以5c>2a>3b,故本题的正确答案为B.
解答本题主要运用了作差法.首先根据对数的定义把指数化为对数;然后将2a与3b、2a与5c作差,通过变形,把不同底数的对数式转化为同底数的对数式;再判断出差式的符号,即可比较出三个对数的大小.
二、取中间量
例2.比较下列对数式的大小:
①log56,log65,log7(log65);
②log1.30.7,log0.50.6,1.30.7.
解:①因为log56>log55=1,0=log61<log65<log66=1,
log7(log65)<log7(log66)=log71=0,
所以log56>log65>log7(log65).
②log1.30.7[<]log1.31=0,
0=log0.51[<]log0.50.6[<]log0.50.5=1,[1.30.7>1.30]=1,
所以log1.30.7[<]log0.50.6[<1.30.7].
我们借助0和1这两个中间量来比较三个对数(式)的大小.当两个或几个对数(式)的底数、真数均不相同,无法直接比较出其大小时,同学们要学会借助中间量来铺路架桥.
三、赋值
赋值法,即通过赋予某个具体的值,使问题快速得解.运用这种方法解题,可以简化运算的过程,降低解题的难度.赋值法是解答选择题或填空题比较常用且有效的方法.运用赋值法比较对数(式)的大小,首先要观察对数式,明确其结构特征,给某个(些)元素赋予特殊的值;然后将特殊值代入对数式中进行计算;接着比较所求结果的大小,进而判断出两个对数(式)的大小关系.
我们结合已知条件,先给m、n、p赋予三个特殊值7、3、1;再将其代入对数函数式中进行计算,求出M、N、P的值,这样三个函数式的大小关系也就“呼之欲出”了.当所要比较的对数式中含有多个参数,按照常规方法难以判断出它们之间的大小关系时,同学们要巧妙赋值,将问题化难为易.
总之,比较对数(式)大小的方法众多.在平时的解题训练中,同学们不要局限于一种方法,要学会运用多种方法,拓宽解题的思路,提升解题的效率.