Farklı tabanlara göre logaritmalar nasıl sayılır? Logaritmanın tanımı ve özellikleri: teori ve problem çözümü

• Kolmogorov A.N., Abramov A.M., Dudnitsyn Yu.P. ve diğerleri Cebir ve analizin başlangıcı: Genel eğitim kurumlarının 10 - 11. sınıfları için ders kitabı.
• Gusev V.A., Mordkovich A.G. Matematik (teknik okullara girenler için bir el kitabı).

Tanımından yola çıkılır. Ve böylece sayının logaritması B dayalı A bir sayının yükseltilmesi gereken üs olarak tanımlanır A numarayı almak için B(logaritma yalnızca pozitif sayılar için mevcuttur).

Bu formülasyondan, hesaplama şu şekildedir: x=log a b, denklemi çözmeye eşdeğerdir a x =b.Örneğin, günlük 2 8 = 3Çünkü 8 = 2 3 . Logaritmanın formülasyonu şunu doğrulamayı mümkün kılar: b=a c, sonra sayının logaritması B dayalı A eşittir İle. Logaritma konusunun bir sayının kuvvetleri konusuyla yakından ilgili olduğu da açıktır.

Herhangi bir sayıda olduğu gibi logaritmalarla da şunları yapabilirsiniz: toplama, çıkarma işlemleri ve mümkün olan her şekilde dönüştürün. Ancak logaritmalar tamamen sıradan sayılar olmadığı için burada kendi özel kuralları geçerlidir. ana özellikler.

Logaritmaların toplanması ve çıkarılması.

Aynı tabanlara sahip iki logaritmayı alalım: x'i günlüğe kaydet Ve bir y günlüğü. Daha sonra toplama ve çıkarma işlemlerini gerçekleştirmek mümkündür:

log a x+ log a y= log a (x·y);

log a x - log a y = log a (x:y).

bir günlüğe kaydet(X 1 . X 2 . X 3 ... xk) = x'i günlüğe kaydet 1 + x'i günlüğe kaydet 2 + x'i günlüğe kaydet 3 + ... + a x k'yi günlüğe kaydet.

İtibaren logaritma bölüm teoremi Logaritmanın bir özelliği daha elde edilebilir. Günlüğe kaydetmenin yaygın bir bilgi olduğu A 1= 0 dolayısıyla

kayıt A 1 /B= günlük A 1 - günlük bir b= - günlük bir b.

Bu, bir eşitliğin olduğu anlamına gelir:

log a 1 / b = - log a b.

Karşılıklı iki sayının logaritması aynı nedenden ötürü birbirinden yalnızca işaret açısından farklılık gösterecektir. Bu yüzden:

Günlük 3 9= - günlük 3 1 / 9 ; log 5 1 / 125 = -log 5 125.

a tabanlı logaritma y'nin bir fonksiyonudur (x) = log a x, a tabanına sahip üstel fonksiyonun tersi: x (y) = a y.

Ondalık logaritma bir sayının tabanının logaritmasıdır 10 : günlük x ≡ günlük 10 x.

Doğal logaritma e tabanının logaritması: ln x ≡ log e x.

2,718281828459045... ;
.

Logaritmanın grafiği, üstel fonksiyonun grafiğinin y = x düz çizgisine göre yansıtılmasıyla elde edilir. Solda y fonksiyonunun grafikleri var (x) = log a x dört değer için logaritma tabanları: bir = 2 , bir = 8 , bir = 1/2 ve bir = 1/8 . Grafik şunu göstermektedir: a > 1 logaritma monoton olarak artar. X arttıkça büyüme önemli ölçüde yavaşlar. Şu tarihte: 0 < a < 1 logaritma monoton olarak azalır.

Logaritmanın özellikleri

Etki alanı, değerler kümesi, artan, azalan

Logaritma monotonik bir fonksiyon olduğundan ekstremum değeri yoktur. Logaritmanın temel özellikleri tabloda sunulmaktadır.

Özel değerler

10 tabanına göre logaritmaya denir ondalık logaritma ve şu şekilde gösterilir:

Tabana göre logaritma e isminde doğal logaritma:

Logaritmalar için temel formüller

Ters fonksiyonun tanımından kaynaklanan logaritmanın özellikleri:

Logaritmanın temel özelliği ve sonuçları

Baz değiştirme formülü

Logaritma logaritma almanın matematiksel işlemidir. Logaritma alırken faktörlerin çarpımları terim toplamlarına dönüştürülür.

Potansiyelleşme logaritmanın ters matematiksel işlemidir. Güçlendirme sırasında belirli bir baz, güçlendirmenin gerçekleştirileceği ifade derecesine yükseltilir. Bu durumda terimlerin toplamları faktörlerin çarpımına dönüştürülür.

Logaritmalar için temel formüllerin kanıtı

Logaritmalarla ilgili formüller, üstel fonksiyonlara ilişkin formüllerden ve bir ters fonksiyonun tanımından kaynaklanır.

Üstel fonksiyonun özelliğini düşünün
.
Daha sonra
.
Üstel fonksiyonun özelliğini uygulayalım
:
.

Baz değiştirme formülünü kanıtlayalım.
;
.
c = b varsayarsak, elimizde:

Ters fonksiyon

A tabanına göre logaritmanın tersi, a üssü olan üstel bir fonksiyondur.

Eğer öyleyse

Eğer öyleyse

Logaritmanın türevi

x modülünün logaritmasının türevi:
.
N'inci dereceden türev:
.
Formüllerin türetilmesi > > >

Bir logaritmanın türevini bulmak için tabana indirgenmesi gerekir e.
;
.

İntegral

Logaritmanın integrali, parçalara göre integral alınarak hesaplanır: .
Bu yüzden,

Karmaşık sayılar kullanan ifadeler

Karmaşık sayı fonksiyonunu düşünün z:
.
Karmaşık bir sayıyı ifade edelim z modül aracılığıyla R ve tartışma φ :
.
Daha sonra logaritmanın özelliklerini kullanarak şunu elde ederiz:
.
Veya

Ancak argüman φ benzersiz bir şekilde tanımlanmamıştır. Eğer koyarsan
n bir tamsayı olmak üzere,
o zaman farklı numaralar için aynı sayı olacaktır N.

Bu nedenle karmaşık bir değişkenin fonksiyonu olarak logaritma, tek değerli bir fonksiyon değildir.

Kuvvet serisi genişletmesi

Genişleme gerçekleştiğinde:

Referanslar:
İÇİNDE. Bronstein, K.A. Semendyaev, Mühendisler ve üniversite öğrencileri için matematik el kitabı, “Lan”, 2009.

b sayısının (b > 0) a tabanına (a > 0, a ≠ 1) logaritması– b'yi elde etmek için a sayısının yükseltilmesi gereken üs.

b'nin 10 tabanındaki logaritması şu şekilde yazılabilir: günlük(b) ve e tabanına göre logaritma (doğal logaritma) ln(b).

Logaritma problemlerini çözerken sıklıkla kullanılır:

Logaritmanın özellikleri

Dört ana var logaritmanın özellikleri.

a > 0, a ≠ 1, x > 0 ve y > 0 olsun.

Özellik 1. Çarpımın logaritması

Ürünün logaritması logaritmaların toplamına eşittir:

log a (x ⋅ y) = log a x + log a y

Özellik 2. Bölümün logaritması

Bölümün logaritması logaritma farkına eşittir:

log a (x / y) = log a x – log a y

Özellik 3. Gücün logaritması

Derecenin logaritması gücün ve logaritmanın çarpımına eşittir:

Logaritmanın tabanı derece ise o zaman başka bir formül uygulanır:

Özellik 4. Kökün logaritması

Bu özellik, kuvvetin n'inci kökü 1/n'nin kuvvetine eşit olduğundan, bir kuvvetin logaritması özelliğinden elde edilebilir:

Bir tabandaki logaritmayı başka bir tabandaki logaritmaya dönüştürme formülü

Bu formül aynı zamanda logaritmalarla ilgili çeşitli görevleri çözerken sıklıkla kullanılır:

Özel durum:

Logaritmaları karşılaştırma (eşitsizlikler)

Logaritma altında aynı tabanlara sahip iki f(x) ve g(x) fonksiyonumuz olsun ve aralarında bir eşitsizlik işareti olsun:

Bunları karşılaştırmak için önce logaritmanın tabanına bakmanız gerekir:

• a > 0 ise f(x) > g(x) > 0
• 0 ise< a < 1, то 0 < f(x) < g(x)

Logaritmalarla ilgili problemler nasıl çözülür: örnekler

Logaritmalarla ilgili sorunlar Görev 5 ve Görev 7'de 11. sınıf için Matematikte Birleşik Devlet Sınavına dahil edilen görevleri web sitemizde uygun bölümlerde bulabilirsiniz. Ayrıca matematik görev bankasında logaritmalı görevler bulunur. Tüm örnekleri sitede arama yaparak bulabilirsiniz.

Logaritma nedir

Logaritmalar okul matematik derslerinde her zaman zor bir konu olarak görülmüştür. Logaritmanın birçok farklı tanımı vardır, ancak bazı nedenlerden dolayı ders kitaplarının çoğu bunlardan en karmaşık ve başarısız olanı kullanır.

Logaritmayı basit ve net bir şekilde tanımlayacağız. Bunu yapmak için bir tablo oluşturalım:

Yani ikinin kuvvetlerine sahibiz.

Logaritmalar - özellikler, formüller, nasıl çözüleceği

Alt satırdaki sayıyı alırsanız, bu sayıyı elde etmek için ikiyi yükseltmeniz gereken gücü kolayca bulabilirsiniz. Örneğin, 16 elde etmek için ikinin dördüncü kuvvetini yükseltmeniz gerekir. Ve 64'ü elde etmek için ikinin altıncı kuvvetini artırmanız gerekiyor. Bu tablodan görülebilmektedir.

Ve şimdi - aslında logaritmanın tanımı:

x argümanının a tabanı, x sayısını elde etmek için a sayısının yükseltilmesi gereken kuvvettir.

Tanım: log a x = b, burada a tabandır, x argümandır, b ise logaritmanın gerçekte eşit olduğu şeydir.

Örneğin, 2 3 = 8 ⇒ log 2 8 = 3 (2 3 = 8 olduğundan 8'in 2 tabanlı logaritması üçtür). Aynı başarı ile log 2 64 = 6, çünkü 2 6 = 64.

Bir sayının belirli bir tabana göre logaritmasını bulma işlemine denir. Şimdi tablomuza yeni bir satır ekleyelim:

Ne yazık ki tüm logaritmalar bu kadar kolay hesaplanamıyor. Örneğin, log 2 5'i bulmaya çalışın. Tabloda 5 sayısı yok ama mantık, logaritmanın aralıkta bir yerde olacağını söylüyor. Çünkü 2 2< 5 < 2 3 , а чем больше степень двойки, тем больше получится число.

Bu tür sayılara irrasyonel denir: Ondalık noktadan sonraki sayılar sonsuza kadar yazılabilir ve asla tekrarlanmaz. Logaritmanın irrasyonel olduğu ortaya çıkarsa, onu bu şekilde bırakmak daha iyidir: log 2 5, log 3 8, log 5 100.

Logaritmanın iki değişkenli (taban ve argüman) bir ifade olduğunu anlamak önemlidir. İlk başta birçok kişi temelin nerede olduğunu ve argümanın nerede olduğunu karıştırıyor. Can sıkıcı yanlış anlamaları önlemek için resme bakın:

Önümüzde bir logaritmanın tanımından başka bir şey yok. Hatırlamak: logaritma bir kuvvettir Bir argüman elde etmek için tabanın içine inşa edilmesi gerekir. Bir güce yükseltilen tabandır - resimde kırmızıyla vurgulanmıştır. Tabanın her zaman altta olduğu ortaya çıktı! Öğrencilerime bu harika kuralı daha ilk derste anlatıyorum ve hiçbir kafa karışıklığı ortaya çıkmıyor.

Logaritmalar nasıl sayılır

Tanımı çözdük; geriye kalan tek şey logaritmanın nasıl sayılacağını öğrenmek. "log" işaretinden kurtulun. Başlangıç ​​olarak, tanımdan iki önemli gerçeğin çıktığını not ediyoruz:

1. Argüman ve taban her zaman sıfırdan büyük olmalıdır. Bu, bir derecenin rasyonel bir üsle tanımlanmasından kaynaklanır ve logaritmanın tanımı buna indirgenir.
2. Taban birden farklı olmalıdır, çünkü bir dereceye kadar bir hala bir olarak kalır. Bu nedenle “iki elde etmek için kişinin hangi güce yükseltilmesi gerekir” sorusu anlamsızdır. Böyle bir derece yok!

Bu tür kısıtlamalara denir kabul edilebilir değerler aralığı(ODZ). Logaritmanın ODZ'sinin şu şekilde göründüğü ortaya çıktı: log a x = b ⇒x > 0, a > 0, a ≠ 1.

b sayısı (logaritmanın değeri) üzerinde herhangi bir kısıtlama olmadığını unutmayın. Örneğin logaritma negatif olabilir: log 2 0,5 = −1, çünkü 0,5 = 2−1.

Ancak şimdi yalnızca logaritmanın VA'sını bilmenin gerekli olmadığı sayısal ifadeleri ele alıyoruz. Tüm kısıtlamalar, görevlerin yazarları tarafından zaten dikkate alınmıştır. Ancak logaritmik denklemler ve eşitsizlikler devreye girdiğinde DL gereklilikleri zorunlu hale gelecektir. Sonuçta, temel ve argüman, yukarıdaki kısıtlamalara tam olarak uymayan çok güçlü yapılar içerebilir.

Şimdi logaritmaları hesaplamak için genel şemaya bakalım. Üç adımdan oluşur:

1. A tabanını ve x argümanını, mümkün olan minimum tabanı birden büyük olacak şekilde bir kuvvet olarak ifade edin. Bu arada ondalık sayılardan kurtulmak daha iyidir;
2. b değişkeninin denklemini çözün: x = a b ;
3. Ortaya çıkan b sayısı cevap olacaktır.

Bu kadar! Logaritmanın irrasyonel olduğu ortaya çıkarsa, bu zaten ilk adımda görülecektir. Tabanın birden büyük olması gerekliliği çok önemlidir: bu, hata olasılığını azaltır ve hesaplamaları büyük ölçüde basitleştirir. Ondalık kesirlerde de durum aynıdır: Bunları hemen sıradan kesirlere dönüştürürseniz, çok daha az hata olacaktır.

Belirli örnekleri kullanarak bu şemanın nasıl çalıştığını görelim:

Görev. Logaritmayı hesaplayın: log 5 25

1. Tabanı ve argümanı beşin kuvveti olarak düşünelim: 5 = 5 1; 25 = 52;

Denklemi oluşturup çözelim:
log 5 25 = b ⇒(5 1) b = 5 2 ⇒5 b = 5 2 ⇒ b = 2;

2. Cevabını aldık: 2.

Görev. Logaritmayı hesaplayın:

Görev. Logaritmayı hesaplayın: log 4 64

1. Tabanı ve argümanı ikinin kuvveti olarak düşünelim: 4 = 2 2; 64 = 26;
2. Denklemi oluşturup çözelim:
   log 4 64 = b ⇒(2 2) b = 2 6 ⇒2 2b = 2 6 ⇒2b = 6 ⇒ b = 3;
3. Cevabını aldık: 3.

Görev. Logaritmayı hesaplayın: log 16 1

1. Tabanı ve argümanı ikinin kuvveti olarak düşünelim: 16 = 2 4; 1 = 2 0;
2. Denklemi oluşturup çözelim:
   log 16 1 = b ⇒(2 4) b = 2 0 ⇒2 4b = 2 0 ⇒4b = 0 ⇒ b = 0;
3. Cevabını aldık: 0.

Görev. Logaritmayı hesaplayın: log 7 14

1. Tabanı ve argümanı yedinin kuvveti olarak düşünelim: 7 = 7 1; 7 1 olduğundan 14 yedinin kuvveti olarak temsil edilemez< 14 < 7 2 ;
2. Önceki paragraftan logaritmanın sayılmadığı anlaşılmaktadır;
3. Cevap değişiklik yok: log 7 14.

Son örnekle ilgili küçük bir not. Bir sayının başka bir sayının tam kuvveti olmadığından nasıl emin olabilirsiniz? Çok basit; bunu asal çarpanlara ayırmanız yeterli. Genişlemenin en az iki farklı faktörü varsa, sayı tam bir kuvvet değildir.

Görev. Sayıların tam kuvvetleri olup olmadığını öğrenin: 8; 48; 81; 35; 14.

8 = 2 · 2 · 2 = 2 3 - tam derece, çünkü yalnızca bir çarpan vardır;
48 = 6 · 8 = 3 · 2 · 2 · 2 · 2 = 3 · 2 4 - tam bir kuvvet değildir, çünkü iki çarpan vardır: 3 ve 2;
81 = 9 · 9 = 3 · 3 · 3 · 3 = 3 4 - tam derece;
35 = 7 · 5 - yine kesin bir kuvvet değil;
14 = 7 · 2 - yine kesin bir derece değil;

Ayrıca asal sayıların her zaman kendilerinin tam kuvvetleri olduğuna dikkat edin.

Ondalık logaritma

Bazı logaritmalar o kadar yaygındır ki özel bir isme ve sembole sahiptirler.

x argümanının 10 tabanına göre logaritması, yani X sayısını elde etmek için 10 sayısının yükseltilmesi gereken kuvvet. Tanım: lg x.

Örneğin log 10 = 1; lg100 = 2; lg 1000 = 3 - vb.

Artık bir ders kitabında “Lg 0.01'i bul” gibi bir ifade çıktığında bunun bir yazım hatası olmadığını bilin. Bu bir ondalık logaritmadır. Ancak bu gösterime aşina değilseniz, istediğiniz zaman yeniden yazabilirsiniz:
günlük x = günlük 10 x

Sıradan logaritmalar için doğru olan her şey ondalık logaritmalar için de doğrudur.

Doğal logaritma

Kendi tanımı olan başka bir logaritma var. Bazı yönlerden ondalık sayıdan bile daha önemlidir. Doğal logaritmadan bahsediyoruz.

x argümanının e tabanına göre logaritması, yani. x sayısını elde etmek için e sayısının yükseltilmesi gereken güç. Tanım: ln x.

Birçok kişi şunu soracaktır: e sayısı nedir? Bu irrasyonel bir sayıdır, kesin değeri bulunup yazılamaz. Sadece ilk rakamları vereceğim:
e = 2,718281828459…

Bu sayının ne olduğu ve neden ihtiyaç duyulduğu konusunda detaya girmeyeceğiz. Sadece e'nin doğal logaritmanın tabanı olduğunu unutmayın:
ln x = log e x

Böylece ln e = 1; ln e 2 = 2; ln e 16 = 16 - vb. Öte yandan ln 2 irrasyonel bir sayıdır. Genel olarak herhangi bir rasyonel sayının doğal logaritması irrasyoneldir. Elbette biri hariç: ln 1 = 0.

Doğal logaritmalar için sıradan logaritmalar için geçerli olan tüm kurallar geçerlidir.

Ayrıca bakınız:

Logaritma. Logaritmanın özellikleri (logaritmanın gücü).

Bir sayı logaritma olarak nasıl temsil edilir?

Logaritmanın tanımını kullanıyoruz.

Logaritma, logaritma işaretinin altındaki sayıyı elde etmek için tabanın yükseltilmesi gereken bir üsdür.

Bu nedenle, belirli bir c sayısını a tabanına göre logaritma olarak temsil etmek için, logaritmanın işaretinin altına logaritmanın tabanıyla aynı tabana sahip bir kuvvet koymanız ve bu c sayısını üs olarak yazmanız gerekir:

Kesinlikle herhangi bir sayı logaritma olarak temsil edilebilir - pozitif, negatif, tam sayı, kesirli, rasyonel, irrasyonel:

Bir test veya sınavın stresli koşullarında a ve c'yi karıştırmamak için aşağıdaki ezberleme kuralını kullanabilirsiniz:

aşağıda olan aşağı iner, yukarıda olan ise yukarı çıkar.

Örneğin, 2 sayısını 3 tabanına göre logaritma olarak temsil etmeniz gerekir.

Elimizde iki sayımız var - 2 ve 3. Bu sayılar logaritmanın işaretinin altına yazacağımız taban ve üslerdir. Geriye bu sayılardan hangisinin derece tabanına, hangisinin üsse kadar yazılması gerektiğini belirlemek kalıyor.

Bir logaritmanın gösteriminde 3 tabanı en alttadır, yani ikiyi 3 tabanına göre logaritma olarak temsil ettiğimizde tabana da 3 yazacağız.

2, üçten büyüktür. Ve ikinci derecenin gösteriminde üçün üstüne, yani üslü olarak yazıyoruz:

Logaritmalar. İlk seviye.

Logaritmalar

Logaritma pozitif sayı B dayalı A, Nerede a > 0, a ≠ 1, sayının yükseltilmesi gereken üs olarak adlandırılır A, Elde etmek üzere B.

logaritmanın tanımı kısaca şu şekilde yazılabilir:

Bu eşitlik aşağıdakiler için geçerlidir: b > 0, a > 0, a ≠ 1. Genellikle denir logaritmik özdeşlik.
Bir sayının logaritmasını bulma işlemine denir logaritma ile.

Logaritmanın özellikleri:

Ürünün logaritması:

Bölümün logaritması:

Logaritma tabanını değiştirmek:

Derecenin logaritması:

Kökün logaritması:

Güç tabanlı logaritma:

Ondalık ve doğal logaritmalar.

Ondalık logaritma sayılar bu sayının logaritmasını 10 tabanına çağırır ve   lg yazar B
Doğal logaritma sayılara o sayının tabana göre logaritması denir e, Nerede e- yaklaşık olarak 2,7'ye eşit irrasyonel bir sayı. Aynı zamanda ln yazıyorlar B.

Cebir ve geometri üzerine diğer notlar

Logaritmanın temel özellikleri

Logaritmanın temel özellikleri

Logaritmalar da diğer sayılar gibi her şekilde toplanabilir, çıkarılabilir ve dönüştürülebilir. Ancak logaritmalar tam olarak sıradan sayılar olmadığından burada kurallar vardır. ana özellikler.

Bu kuralları kesinlikle bilmeniz gerekir - onlar olmadan tek bir ciddi logaritmik problem çözülemez. Ayrıca bunlardan çok azı var - her şeyi bir günde öğrenebilirsiniz. Öyleyse başlayalım.

Logaritmaların toplanması ve çıkarılması

Aynı tabanlara sahip iki logaritmayı düşünün: log a x ve log a y. Daha sonra bunlar eklenebilir ve çıkarılabilir ve:

1. log a x + log a y = log a (x y);
2. log a x − log a y = log a (x: y).

Yani logaritmaların toplamı çarpımın logaritmasına, fark ise bölümün logaritmasına eşittir. Lütfen dikkat: buradaki kilit nokta aynı gerekçeler. Sebepler farklıysa bu kurallar işe yaramaz!

Bu formüller, tek tek parçaları dikkate alınmasa bile logaritmik bir ifadeyi hesaplamanıza yardımcı olacaktır (“Logaritma nedir” dersine bakın). Örneklere bir göz atın ve şunu görün:

Günlük 6 4 + günlük 6 9.

Logaritmaların tabanları aynı olduğundan toplam formülünü kullanırız:
log 6 4 + log 6 9 = log 6 (4 9) = log 6 36 = 2.

Görev. İfadenin değerini bulun: log 2 48 – log 2 3.

Bazlar aynı, fark formülünü kullanıyoruz:
log 2 48 − log 2 3 = log 2 (48: 3) = log 2 16 = 4.

Görev. İfadenin değerini bulun: log 3 135 – log 3 5.

Tabanlar yine aynı olduğundan elimizde:
log 3 135 − log 3 5 = log 3 (135: 5) = log 3 27 = 3.

Gördüğünüz gibi orijinal ifadeler ayrı olarak hesaplanmayan “kötü” logaritmalardan oluşuyor. Ancak dönüşümlerden sonra tamamen normal sayılar elde edilir. Birçok test bu gerçeğe dayanmaktadır. Evet, Birleşik Devlet Sınavında test benzeri ifadeler tüm ciddiyetiyle (bazen neredeyse hiç değişiklik yapılmadan) sunulmaktadır.

Üslü logaritmadan çıkarma

Şimdi görevi biraz karmaşıklaştıralım. Ya bir logaritmanın tabanı veya argümanı bir kuvvet ise? Daha sonra bu derecenin üssü aşağıdaki kurallara göre logaritmanın işaretinden çıkarılabilir:

Son kuralın ilk ikisini takip ettiğini görmek kolaydır. Ancak yine de hatırlamak daha iyidir - bazı durumlarda hesaplama miktarını önemli ölçüde azaltacaktır.

Elbette, logaritmanın ODZ'sine uyulursa tüm bu kurallar anlamlıdır: a > 0, a ≠ 1, x > 0. Ve bir şey daha: tüm formülleri yalnızca soldan sağa değil, aynı zamanda tam tersi şekilde uygulamayı öğrenin. yani Logaritma işaretinden önceki sayıları logaritmanın kendisine girebilirsiniz.

Logaritmalar nasıl çözülür?

En sık ihtiyaç duyulan şey budur.

Görev. İfadenin değerini bulun: log 7 49 6 .

İlk formülü kullanarak argümandaki dereceden kurtulalım:
günlük 7 49 6 = 6 günlük 7 49 = 6 2 = 12

Görev. İfadenin anlamını bulun:

Paydanın, tabanı ve argümanının tam kuvvetleri olan bir logaritma içerdiğine dikkat edin: 16 = 2 4; 49 = 7 2. Sahibiz:

Son örneğin biraz açıklama gerektirdiğini düşünüyorum. Logaritmalar nereye gitti? Son ana kadar sadece paydayla çalışıyoruz. Orada duran logaritmanın temelini ve argümanını kuvvetler şeklinde sunduk ve üsleri çıkardık - “üç katlı” bir kesir elde ettik.

Şimdi ana kesirlere bakalım. Pay ve payda aynı sayıyı içerir: log 2 7. Log 2 7 ≠ 0 olduğundan kesri azaltabiliriz - 2/4 paydada kalacaktır. Aritmetik kurallarına göre dörtlü paya aktarılabilir ki yapılan da budur. Sonuç şuydu: 2.

Yeni bir temele geçiş

Logaritma toplama ve çıkarma kurallarından bahsederken bunların sadece aynı tabanlarla çalıştığını özellikle vurguladım. Peki ya sebepler farklıysa? Ya aynı sayının tam kuvvetleri değilse?

Yeni bir vakfa geçiş formülleri kurtarmaya geliyor. Bunları bir teorem şeklinde formüle edelim:

Logaritma log a x verilsin. O halde c > 0 ve c ≠ 1 olacak şekilde herhangi bir c sayısı için eşitlik doğrudur:

Özellikle c = x değerini ayarlarsak şunu elde ederiz:

İkinci formülden, logaritmanın tabanı ve argümanının değiştirilebileceği anlaşılmaktadır, ancak bu durumda ifadenin tamamı "tersine çevrilmiştir", yani. logaritma paydada görünür.

Bu formüllere sıradan sayısal ifadelerde nadiren rastlanır. Ne kadar kullanışlı olduklarını ancak logaritmik denklem ve eşitsizlikleri çözerken değerlendirmek mümkündür.

Ancak yeni bir temele taşınmak dışında hiçbir şekilde çözülemeyen sorunlar var. Bunlardan birkaçına bakalım:

Görev. İfadenin değerini bulun: log 5 16 log 2 25.

Her iki logaritmanın argümanlarının tam güçler içerdiğini unutmayın. Göstergeleri çıkaralım: log 5 16 = log 5 2 4 = 4log 5 2; günlük 2 25 = günlük 2 5 2 = 2 günlük 2 5;

Şimdi ikinci logaritmayı “tersine çevirelim”:

Faktörleri yeniden düzenlerken çarpım değişmediğinden, sakince dört ve ikiyi çarptık ve ardından logaritmalarla uğraştık.

Görev. İfadenin değerini bulun: log 9 100 lg 3.

Birinci logaritmanın tabanı ve argümanı tam kuvvetlerdir. Bunu bir kenara yazalım ve göstergelerden kurtulalım:

Şimdi yeni bir tabana geçerek ondalık logaritmadan kurtulalım:

Temel logaritmik kimlik

Çoğu zaman çözüm sürecinde bir sayının belirli bir tabana göre logaritması olarak gösterilmesi gerekir.

Bu durumda aşağıdaki formüller bize yardımcı olacaktır:

İlk durumda, n sayısı argümandaki üs haline gelir. N sayısı kesinlikle herhangi bir şey olabilir çünkü bu yalnızca bir logaritma değeridir.

İkinci formül aslında başka kelimelerle ifade edilmiş bir tanımdır. Buna şöyle denir: .

Aslında b sayısı, b sayısının bu kuvveti a sayısını verecek şekilde yükseltilirse ne olur? Doğru: sonuç aynı a sayısıdır. Bu paragrafı dikkatlice tekrar okuyun; birçok kişi buna takılıp kalıyor.

Yeni bir tabana geçiş formülleri gibi, temel logaritmik özdeşlik de bazen mümkün olan tek çözümdür.

Görev. İfadenin anlamını bulun:

Log 25 64 = log 5 8'in basitçe tabandan ve logaritmanın argümanından kareyi aldığını unutmayın. Aynı tabanla kuvvetleri çarpma kurallarını hesaba katarsak şunu elde ederiz:

Bilmeyen varsa, bu Birleşik Devlet Sınavından gerçek bir görevdi :)

Logaritmik birim ve logaritmik sıfır

Sonuç olarak, özellik olarak adlandırılması pek mümkün olmayan iki kimlik vereceğim - bunlar daha ziyade logaritmanın tanımının sonuçlarıdır. Sürekli olarak sorunlarla karşılaşıyorlar ve şaşırtıcı bir şekilde "ileri düzey" öğrenciler için bile sorunlar yaratıyorlar.

1. log a a = 1'dir. Bir kere şunu unutmayın: o tabanın herhangi bir a tabanının logaritması bire eşittir.
2. log a 1 = 0'dır. A tabanı herhangi bir şey olabilir, ancak argüman bir içeriyorsa logaritma sıfıra eşittir! Çünkü 0 = 1, tanımın doğrudan bir sonucudur.

Tüm özellikler bu kadar. Bunları uygulamaya koymayı unutmayın! Dersin başındaki kopya kağıdını indirin, yazdırın ve problemleri çözün.

Okumak faydalı olabilir: