《第 225 章 对数的奇妙估算》
经过开平方数估算的学习,学子们在数学的海洋中又前进了一步。而这一日,戴浩文先生决定带领大家探索新的知识领域——对数的估算。
阳光依旧温暖地洒在学堂里,戴浩文先生站在讲台上,目光中充满了对新知识的热情。
“诸位学子,我们在数学的征途上从未停歇,今日,我们将一同走进对数的奇妙世界,学习对数的估算。”戴浩文先生的声音清晰而有力。
他转身在黑板上写下了一个对数表达式:“log?8”。
“有哪位学子能告诉大家,这个对数的值是多少?”戴浩文先生问道。
一位学子站起来回答:“先生,因为 2 的 3 次方等于 8,所以 log?8 等于 3。”
戴浩文先生微笑着点头:“很好。那如果是 log?27 呢?”
另一位学子迅速回答:“先生,3 的 3 次方是 27,所以 log?27 等于 3。”
戴浩文先生再次点头表示肯定:“不错,大家对于这种简单的对数计算掌握得很好。但在实际应用中,我们常常会遇到一些不是那么容易直接得出结果的对数,这就需要我们进行估算。”
他在黑板上写下了“log?18”。
“同学们,5 的平方是 25,5 的一次方是 5,所以 log?18 应该在 1 和 2 之间。那如何更精确地估算呢?”戴浩文先生问道。
学子们纷纷皱起眉头,陷入思考。
戴浩文先生笑了笑,说道:“我们可以尝试用中间值来逼近。假设我们先估计 log?18 约为 1.5,那么 5 的 1.5 次方等于 √5 的 5 次方。我们计算 5 的 1.5 次方约为 11.18,小于 18。再假设是 1.8,5 的 1.8 次方约为 19.53,大于 18。所以 log?18 就在 1.5 和 1.8 之间。”
学子们恍然大悟,纷纷拿起笔在纸上练习。
戴浩文先生又写下了“log?30”,然后说道:“7 的平方是 49,7 的一次方是 7,所以 log?30 在 1 和 2 之间。我们先假设是 1.5,7 的 1.5 次方约为 18.52,小于 30;假设是 1.7,7 的 1.7 次方约为 27.71,小于 30;假设是 1.9,7 的 1.9 次方约为 37.58,大于 30。所以 log?30 就在 1.7 和 1.9 之间。”
王强忍不住问道:“先生,每次都这样假设,有没有更简便的方法呢?”
戴浩文先生点了点头:“当然有。我们可以利用对数的性质来进行估算。比如对于 log?18,我们可以将其转化为以 10 为底的对数,即 log??18 / log??5 。然后我们知道 log??10 等于 1,log??100 等于 2,所以 log??18 约在 1 和 2 之间,log??5 也约在 0.5 和 1 之间。通过这种方式,我们可以对复杂的对数进行初步的范围判断。”
学子们听得津津有味,不停地在本子上记录着。
戴浩文先生接着举例:“再看 log?50,9 的平方是 81,9 的一次方是 9,所以 log?50 在 1 和 2 之间。我们将其转化为以 10 为底的对数,log??50 / log??9 。log??50 约在 1 和 2 之间,log??9 约在 0.5 和 1 之间,这样就能大致估算出 log?50 的范围。”
为了让学子们更好地理解和掌握,戴浩文先生又出了几道题目让大家现场练习。
“估算 log?40 ,log?60 ,log?70 。”
学子们埋头计算,戴浩文先生在教室里踱步,观察着大家的计算过程,不时给予指导。
“李华,注意对数的转换要准确。”
“张明,计算要仔细,不要出错。”
过了一会儿,戴浩文先生让大家停下,开始讲解练习题。
“对于 log?40 ,3 的 3 次方是 27,3 的 4 次方是 81,所以 log?40 在 3 和 4 之间。我们将其转化为以 10 为底的对数,log??40 / log??3 。log??40 约在 1 和 2 之间,log??3 约在 0.5 和 1 之间。然后通过逐步逼近的方法,可以更精确地估算出其值。”
戴浩文先生讲解完练习题,又问道:“那如果底数和真数都比较大,比如 log??150 ,该怎么估算呢?”
学子们思考片刻,赵婷说道:“先生,是不是还是先判断范围,然后再进行转换和逼近?”
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戴浩文先生赞许地点点头:“赵婷说得对。11 的平方是 121,11 的三次方约为 1331,所以 log??150 在 2 和 3 之间。然后通过转换和逼近的方法来进一步精确估算。”
戴浩文先生接着说:“对数的估算在实际生活中也有很多用处。比如在科学研究中,计算某些数据的增长速度,或者在金融领域中,估算投资的回报率等。”
他在黑板上写下一个实际应用的例子:“假设一种细菌每小时繁殖的数量是原来的 2 倍,经过 8 小时,细菌的数量达到了 256 个。那么最初细菌的数量大约是多少?这就需要用到对数的估算来求解。”
学子们纷纷点头,明白了对数估算的实际意义。
戴浩文先生又强调:“在估算对数的过程中,大家要灵活运用所学的知识和方法,多思考,多练习,提高估算的准确性。”