3.2 Logarithms

练习题

练习题

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1

练习题1:指数形式转换为对数形式

将以下语句写成对数形式:

a) \(4^4 = 256\)

b) \(3^{-2} = \frac{1}{9}\)

c) \(10^6 = 1000000\)

d) \(11^1 = 11\)

e) \((0.2)^3 = 0.008\)

你的答案

提示

使用对数的定义:如果 \(a^x = n\),那么 \(\log_a n = x\)。

2

练习题2:对数形式转换为指数形式

将以下语句用幂的形式重写:

a) \(\log_2 16 = 4\)

b) \(\log_5 25 = 2\)

c) \(\log_9 3 = \frac{1}{2}\)

d) \(\log_5 0.2 = -1\)

e) \(\log_{10} 100000 = 5\)

你的答案

提示

使用指数的定义:如果 \(\log_a n = x\),那么 \(a^x = n\)。

3

练习题3:不使用计算器求对数值

不使用计算器,求以下对数的值:

a) \(\log_2 8\)

b) \(\log_5 25\)

c) \(\log_{10} 10000000\)

d) \(\log_{12} 12\)

e) \(\log_3 729\)

f) \(\log_{10} \sqrt{10}\)

g) \(\log_4 (0.25)\)

h) \(\log_{0.25} 16\)

你的答案

提示

利用对数的基本性质:\(\log_a a = 1\),\(\log_a 1 = 0\),\(\log_a (a^k) = k\)。

4

练习题4:求满足条件的未知数

不使用计算器,求满足以下条件的 \(x\) 值:

a) \(\log_5 x = 4\)

b) \(\log_x 81 = 2\)

c) \(\log_7 x = 1\)

d) \(\log_2 (x - 1) = 3\)

e) \(\log_3 (4x + 1) = 4\)

f) \(\log_x (2x) = 2\)

你的答案

提示

将对数形式转换为指数形式,然后求解未知数。注意底数和真数的取值范围。

5

练习题5:使用计算器计算对数

使用计算器计算以下对数,保留三位小数:

a) \(\log_9 230\)

b) \(\log_5 33\)

c) \(\log_{10} 1020\)

d) \(\log_e 3\)

你的答案

提示

使用计算器上的 \(\log\) 按钮计算以10为底的对数,使用 \(\ln\) 按钮计算以e为底的对数。

答案与解析

问题1答案

a) \(\log_4 256 = 4\)

b) \(\log_3 \frac{1}{9} = -2\)

c) \(\log_{10} 1000000 = 6\)

d) \(\log_{11} 11 = 1\)

e) \(\log_{0.2} 0.008 = 3\)

解析

根据对数的定义:如果 \(a^x = n\),那么 \(\log_a n = x\)。将每个指数形式转换为对应的对数形式。

问题2答案

a) \(2^4 = 16\)

b) \(5^2 = 25\)

c) \(9^{\frac{1}{2}} = 3\)

d) \(5^{-1} = 0.2\)

e) \(10^5 = 100000\)

解析

根据指数的定义:如果 \(\log_a n = x\),那么 \(a^x = n\)。将每个对数形式转换为对应的指数形式。

问题3答案

a) \(\log_2 8 = 3\)(因为 \(2^3 = 8\))

b) \(\log_5 25 = 2\)(因为 \(5^2 = 25\))

c) \(\log_{10} 10000000 = 7\)(因为 \(10^7 = 10000000\))

d) \(\log_{12} 12 = 1\)(因为 \(12^1 = 12\))

e) \(\log_3 729 = 6\)(因为 \(3^6 = 729\))

f) \(\log_{10} \sqrt{10} = \frac{1}{2}\)(因为 \(10^{\frac{1}{2}} = \sqrt{10}\))

g) \(\log_4 (0.25) = -1\)(因为 \(4^{-1} = \frac{1}{4} = 0.25\))

h) \(\log_{0.25} 16 = -2\)(因为 \((0.25)^{-2} = 4^2 = 16\))

解析

利用对数的基本性质:\(\log_a a = 1\),\(\log_a 1 = 0\),\(\log_a (a^k) = k\)。对于复杂的情况,需要找到合适的指数关系。

问题4答案

a) \(\log_5 x = 4 \Rightarrow x = 5^4 = 625\)

b) \(\log_x 81 = 2 \Rightarrow x^2 = 81 \Rightarrow x = 9\)(因为 \(x > 0\))

c) \(\log_7 x = 1 \Rightarrow x = 7^1 = 7\)

d) \(\log_2 (x - 1) = 3 \Rightarrow x - 1 = 2^3 = 8 \Rightarrow x = 9\)

e) \(\log_3 (4x + 1) = 4 \Rightarrow 4x + 1 = 3^4 = 81 \Rightarrow 4x = 80 \Rightarrow x = 20\)

f) \(\log_x (2x) = 2 \Rightarrow x^2 = 2x \Rightarrow x^2 - 2x = 0 \Rightarrow x(x - 2) = 0 \Rightarrow x = 2\)(因为 \(x > 0\))

解析

将对数形式转换为指数形式,然后求解未知数。注意底数和真数的取值范围限制。

问题5答案

a) \(\log_9 230 = 2.477\)

b) \(\log_5 33 = 2.172\)

c) \(\log_{10} 1020 = 3.009\)

d) \(\log_e 3 = 1.099\)

解析

使用计算器上的 \(\log\) 按钮计算以10为底的对数,使用 \(\ln\) 按钮计算以e为底的对数。对于其他底数,可以使用换底公式。