Không dùng máy tính cầm tay, hãy tính \({\log _9}\dfrac{1}{{27}}.\)
Phân tích bài toán
Tóm tắt đề bài
Tính giá trị biểu thức \(\log_9 \dfrac{1}{27}\) mà không dùng máy tính.
Kiến thức cần dùng
Công thức đổi cơ số logarithm: \(\log_a M = \dfrac{\log_b M}{\log_b a}\). Biểu diễn số dưới dạng lũy thừa cùng cơ số: \(9 = 3^2\), \(\dfrac{1}{27} = 3^{-3}\). Tính chất: \(\log_a a^n = n\).
Phương pháp giải
Đưa cả cơ số và đối số về lũy thừa của 3, sau đó dùng công thức đổi cơ số để tính.
Ứng dụng thực tế
Trong âm thanh học, mức cường độ âm được tính bằng logarithm — nếu máy đo hỏng, em có thể tính tay bằng cách đổi về cùng cơ số như bài này không?
Gợi ý (0/3)
Gợi ý 1:
Thử viết 9 và 27 dưới dạng lũy thừa của 3: \(9 = 3^?\) và \(27 = 3^?\), từ đó suy ra \(\dfrac{1}{27} = 3^?\).
Gợi ý 2:
Sau khi có \(\log_{3^2} 3^{-3}\), dùng công thức đổi cơ số: \(\log_a M = \dfrac{\log_b M}{\log_b a}\) với \(b = 3\) để đưa về logarithm cơ số 3.
Gợi ý 3:
\(\log_3 3^{-3} = -3\) và \(\log_3 3^2 = 2\). Lấy tử chia mẫu là ra kết quả.
Lời giải chi tiết
Viết cơ số và đối số về lũy thừa của 3:
\[9 = 3^2, \quad \frac{1}{27} = 3^{-3}.\]
Áp dụng công thức đổi cơ số với \(b = 3\):
\[\log_9 \frac{1}{27} = \log_{3^2} 3^{-3} = \frac{\log_3 3^{-3}}{\log_3 3^2} = \frac{-3}{2}.\]