对数函数的运算法则及公式如下:
乘法法则
\[
\log_a(MN) = \log_a(M) + \log_a(N)
\]
这个公式表示,如果 \(a^x = N\) 和 \(a^y = M\),那么 \(a^{x+y} = MN\)。
除法法则
\[
\log_a\left(\frac{M}{N}\right) = \log_a(M) - \log_a(N)
\]
这个公式表示,如果 \(a^x = N\) 和 \(a^y = M\),那么 \(a^{x-y} = \frac{M}{N}\)。
幂的法则
\[
\log_a(M^n) = n \log_a(M)
\]
这个公式表示,如果 \(a^x = M\),那么 \(a^{nx} = M^n\)。
换底公式
\[
\log_a(b) = \frac{\log_c(b)}{\log_c(a)}
\]
这个公式表示,以 \(a\) 为底 \(b\) 的对数等于以任意底数 \(c\) 为底 \(b\) 的对数除以以 \(c\) 为底 \(a\) 的对数。
示例
1. 计算 \(\log_2(4 \times 8)\):
\[
\log_2(4 \times 8) = \log_2(4) + \log_2(8) = 2 + 3 = 5
\]
2. 计算 \(\log_3\left(\frac{27}{9}\right)\):
\[
\log_3\left(\frac{27}{9}\right) = \log_3(27) - \log_3(9) = 3 - 2 = 1
\]
3. 计算 \(\log_2(8^2)\):
\[
\log_2(8^2) = 2 \log_2(8) = 2 \times 3 = 6
\]
这些运算法则在数学和科学计算中非常有用,可以帮助简化复杂的指数和对数表达式。