Không dùng máy tính cầm tay, hãy tính \({\log _9}\dfrac{1}{{27}}.\)
Problem Analysis
Problem Summary
Tính giá trị biểu thức \(\log_9 \dfrac{1}{27}\) mà không dùng máy tính.
Required Knowledge
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: \(\log_a a^n = n\).
Solution Method
Đưa cả cơ số và đối số về lũy thừa của 3, sau đó dùng công thức đổi cơ số để tính.
Real-world Application
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?
Hints (0/3)
Hint 1:
Thử viết 9 và 27 dưới dạng lũy thừa của 3: \(9 = 3^?\) và \(27 = 3^?\), từ đó suy ra \(\dfrac{1}{27} = 3^?\).
Hint 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.
Hint 3:
\(\log_3 3^{-3} = -3\) và \(\log_3 3^2 = 2\). Lấy tử chia mẫu là ra kết quả.
Detailed solution
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 \(b = 3\):
\[\log_9 \frac{1}{27} = \log_{3^2} 3^{-3} = \frac{\log_3 3^{-3}}{\log_3 3^2} = \frac{-3}{2}.\]