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21 换底公式

免费读1252字2024-07-21

  老师:各位同学大家好,我是来自南昌市第二中学的高鹏老师,今天我们继续学习对数的运算性质换底公式。首先请大家来回忆一下对数的运算性质。若a大于0,且a不等于一,m大于0,n大于0,b属于r,那么有一以a为底m,n积的对数等于以a为底m的对数,加上以a为底n的对数。第二,以a为底n分之m的对数,等于以a为底m的对数,减去以a为底n的对数。第三,以a为底m的b,次方的对数等于b倍的以a为底m的对数。那么大家平时在用这些公式的时候,一定要注意这些字母的取值范围。好,我们来看一看这三个公式,其实就是把积的运算化为和的运算,章的运算转化为减法运算,而乘方运算转化为积的运算,从而达到了简化运算的效果。这是中国人民银行发行的第三套人民币,其中一二5元、一二5角以及一二5分成为了我们国家的基础货币,任何一个金额都可以由他们来换算。

  老师:那么至于为什么用1二5,我们课后可以查一查相关的资料,这个与我们今天学习的换底公式有什么关系?我们先留一个悬念,再看这样一个问题,一种放射性物质不断变化为其他物质,每经过一年,剩余量约是原来的75%,经过多少年,该物质的剩余量是原来的50%?我们来分析一下这道题设,经过x年后,该物质的剩余量为原来的50%,那么我们就可以列出相应的方程,0.75的x次方等于0.5,转化为对数式,可以得到等于以0.75为底0.5的对数。问题来了,以0.75为底0.5的对数是无法直接求出的。

  老师:我们可以观察到题目给出了LOCK2和LOCK3的取值,那么势必要我们建立起他们的关系。而前面学习的运算性质都是在底数一致的前提下进行的,这里却是不同的底。怎么办?我们先看看数学家们都做了一些什么吧。17世纪,数学家们耗费了大量的精力才制作出了自然对数表和常用对数表,看我们通过查表也可以找出lockall和lock3的取值。现在的科学计算器中共用了常用对数和自然对数的按键,同学们课后也可以找一找自己的科学计算器上的这两个按钮。

  老师:那么底数不同,所需要的对数表也不同,那可不可以只用一个对数表就实现对数运算?或者说能不能只用一个数为底就可以表示出所有的对数?当时的数学家也有这样的困惑,这也是我们今天要探究的内容。先看探究医,根据对数的定义,你能利用lockon和lock3的值求出以2为底3的值吗?我们可以先假设以2为底3的对数等于x,然后转化为指数式2的x的方等于3,同学们不难发现这两个数都是正数,那么我们同时对它取以10为底的对数,可以得到LOCK2的x方等于LOCK3,也就是x倍的lockout等于lock三。而前面我们假设了以2为底3的对数等于x,从而我们就可以得出x等于lock3除以lock2等于以2为底3的对数。细心的同学会发现,这里以all为底3的对数变成了lock3除以lock2。

  老师:这个式子是一个巧合吗?我们不妨进一步探究。以a为

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