Logaritmų mažinimo formulės. Natūralusis logaritmas, funkcija ln x

Skaičiaus logaritmas N dėl priežasties bet vadinamas eksponentu X , į kurią reikia pakelti bet norėdami gauti numerį N

Su sąlyga, kad
,
,

Iš logaritmo apibrėžimo išplaukia, kad
, t.y.
- ši lygybė yra pagrindinė logaritminė tapatybė.

Logaritmai iki 10 bazės vadinami dešimtainiais logaritmais. Vietoj
rašyti
.

baziniai logaritmai e vadinami natūraliais ir žymimi
.

Pagrindinės logaritmų savybės.

    Bet kurio pagrindo vienybės logaritmas yra lygus nuliui

    Produkto logaritmas lygus faktorių logaritmų sumai.

3) koeficiento logaritmas lygus logaritmų skirtumui


faktorius
vadinamas perėjimo iš logaritmų moduliu prie pagrindo a prie logaritmų bazėje b .

Naudojant 2–5 savybes, dažnai galima sumažinti sudėtingos išraiškos logaritmą iki paprastų aritmetinių logaritmų operacijų rezultato.

Pavyzdžiui,

Tokios logaritmo transformacijos vadinamos logaritmais. Atvirkštinės logaritmų transformacijos vadinamos potenciacija.

2 skyrius. Aukštosios matematikos elementai.

1. Ribos

funkcijos riba
yra baigtinis skaičius A jei, kai siekiama xx 0 už kiekvieną iš anksto nustatytą
, yra numeris
kad kai tik
, tada
.

Funkcija, turinti ribą, skiriasi nuo jos be galo mažu dydžiu:
, kur - b.m.w., t.y.
.

Pavyzdys. Apsvarstykite funkciją
.

Kai stengiamasi
, funkcija y eina į nulį:

1.1. Pagrindinės teoremos apie ribas.

    Pastovios vertės riba yra lygi šiai pastoviai vertei

.

    Baigtinio skaičiaus funkcijų sumos (skirtumo) riba yra lygi šių funkcijų ribų sumai (skirtumui).

    Baigtinio skaičiaus funkcijų sandaugos riba yra lygi šių funkcijų ribų sandaugai.

    Dviejų funkcijų dalinio riba lygi šių funkcijų ribų daliniui, jei vardiklio riba nelygi nuliui.

Įspūdingos ribos

,
, kur

1.2. Ribų skaičiavimo pavyzdžiai

Tačiau ne visos ribos taip paprastai apskaičiuojamos. Dažniau ribos apskaičiavimas sumažinamas iki tipo neapibrėžties atskleidimo: arba .

.

2. Funkcijos išvestinė

Tegul turime funkciją
, ištisinis segmente
.

Argumentas gavo tam tikrą postūmį
. Tada funkcija bus padidinta
.

Argumento vertė atitinka funkcijos reikšmę
.

Argumento vertė
atitinka funkcijos reikšmę .

Vadinasi,.

Raskime šio santykio ribą ties
. Jei ši riba egzistuoja, tada ji vadinama duotosios funkcijos išvestine.

Duotos funkcijos 3 išvestinės apibrėžimas
argumentu vadinama funkcijos prieaugio ir argumento prieaugio santykio riba, kai argumento prieaugis savavališkai linksta į nulį.

Funkcijos išvestinė
gali būti žymimas taip:

; ; ; .

4 apibrėžimas Funkcijos išvestinės radimo operacija vadinama diferenciacija.

2.1. Mechaninė vedinio reikšmė.

Apsvarstykite kokio nors standaus kūno ar materialaus taško tiesinį judėjimą.

Leiskite tam tikru momentu judantis taškas
buvo per atstumą nuo pradinės padėties
.

Po tam tikro laiko
ji pasitraukė per atstumą
. Požiūris =- vidutinis materialaus taško greitis
. Atsižvelgdami į tai, suraskime šio santykio ribą
.

Vadinasi, momentinio materialaus taško greičio nustatymas sumažinamas iki kelio išvestinės suradimo laiko atžvilgiu.

2.2. Išvestinės geometrinė reikšmė

Tarkime, kad turime grafiškai apibrėžtą funkciją
.

Ryžiai. 1. Išvestinės geometrinė reikšmė

Jeigu
, tada esmė
, judės išilgai kreivės, artėdamas prie taško
.

Vadinasi
, t.y. išvestinės vertė, atsižvelgiant į argumento reikšmę skaitiniu požiūriu lygus kampo, kurį sudaro liestinė tam tikrame taške su teigiama ašies kryptimi, tangentei
.

2.3. Pagrindinių diferenciacijos formulių lentelė.

Maitinimo funkcija

Eksponentinė funkcija

logaritminė funkcija

trigonometrinė funkcija

Atvirkštinė trigonometrinė funkcija

2.4. Diferencijavimo taisyklės.

Darinys iš

Funkcijų sumos (skirtumo) išvestinė


Dviejų funkcijų sandaugos išvestinė


Dviejų funkcijų dalinio išvestinė


2.5. Sudėtingos funkcijos išvestinė.

Tegul funkcija
toks, kad jį būtų galima pavaizduoti kaip

Ir
, kur kintamasis tai yra tarpinis argumentas

Sudėtinės funkcijos išvestinė yra lygi duotosios funkcijos išvestinės tarpinio argumento sandaugai iš tarpinio argumento išvestinės x atžvilgiu.

1 pavyzdys.

2 pavyzdys.

3. Funkcinis diferencialas.

Tebūnie
, skiriasi tam tikru intervalu
Paleisk adresu ši funkcija turi išvestinę

,

tada gali rašyti

(1),

kur - be galo mažas kiekis,

nes at

Padauginus visus lygybės (1) narius iš
mes turime:

Kur
- b.m.v. aukštesnė tvarka.

Vertė
vadinamas funkcijos diferencialu
ir žymimas

.

3.1. Geometrinė diferencialo vertė.

Tegul funkcija
.

2 pav. Geometrinė diferencialo reikšmė.

.

Akivaizdu, kad funkcijos skirtumas
yra lygus liestinės ordinatės prieaugiui duotame taške.

3.2. Įvairių eilių dariniai ir diferencialai.

Jeigu ten yra
, tada
vadinamas pirmuoju dariniu.

Pirmojo vedinio vedinys vadinamas antros eilės vediniu ir rašomas
.

Funkcijos n-osios eilės išvestinė
vadinamas (n-1) eilės išvestiniu ir rašomas:

.

Funkcijos diferencialo diferencialas vadinamas antruoju diferencialu arba antros eilės diferencialu.

.

.

3.3 Biologinių problemų sprendimas naudojant diferenciaciją.

1 užduotis. Tyrimai parodė, kad mikroorganizmų kolonijos augimas paklūsta įstatymui
, kur N – mikroorganizmų skaičius (tūkst.), t – laikas (dienos).

b) Ar šiuo laikotarpiu kolonijos populiacija padidės ar mažės?

Atsakymas. Kolonija padidės.

2 užduotis. Ežero vanduo periodiškai tiriamas siekiant kontroliuoti patogeninių bakterijų kiekį. Skersai t dienų po tyrimo, bakterijų koncentracija nustatoma pagal santykį

.

Kada į ežerą atkeliaus minimali bakterijų koncentracija ir jame bus galima maudytis?

Sprendimas Funkcija pasiekia max arba min, kai jos išvestinė lygi nuliui.

,

Nustatykime, kad maksimalus arba min bus po 6 dienų. Norėdami tai padaryti, imame antrą išvestinę.


Atsakymas: Po 6 dienų bus minimali bakterijų koncentracija.

\(a^(b)=c\) \(\Rodyklė į kairę\) \(\log_(a)(c)=b\)

Paaiškinkime lengviau. Pavyzdžiui, \(\log_(2)(8)\) yra lygi galiai \(2\), kurią reikia padidinti iki, kad gautumėte \(8\). Iš to aišku, kad \(\log_(2)(8)=3\).

Pavyzdžiai:

\(\log_(5)(25)=2\)

nes \(5^(2)=25\)

\(\log_(3)(81)=4\)

nes \(3^(4)=81\)

\(\log_(2)\)\(\frac(1)(32)\) \(=-5\)

nes \(2^(-5)=\)\(\frac(1)(32)\)

Argumentas ir logaritmo pagrindas

Bet kuris logaritmas turi tokią „anatomiją“:

Logaritmo argumentas dažniausiai rašomas jo lygmenyje, o bazė rašoma apatiniu indeksu arčiau logaritmo ženklo. Ir šis įrašas skaitomas taip: „dvidešimt penkių logaritmas iki penkių bazės“.

Kaip apskaičiuoti logaritmą?

Norėdami apskaičiuoti logaritmą, turite atsakyti į klausimą: kokiu laipsniu reikia pakelti bazę, kad gautumėte argumentą?

Pavyzdžiui, apskaičiuokite logaritmą: a) \(\log_(4)(16)\) b) \(\log_(3)\)\(\frac(1)(3)\) c) \(\log_(\) sqrt (5))(1)\) d) \(\log_(\sqrt(7))(\sqrt(7))\) e) \(\log_(3)(\sqrt(3))\)

a) Kokia galia turi būti padidinta \(4\), kad gautume \(16\)? Akivaizdu, kad antrasis. Štai kodėl:

\(\log_(4)(16)=2\)

\(\log_(3)\)\(\frac(1)(3)\) \(=-1\)

c) Kokia galia turi būti padidinta \(\sqrt(5)\), kad gautume \(1\)? O koks laipsnis bet kurį skaičių paverčia vienetu? Nulis, žinoma!

\(\log_(\sqrt(5))(1)=0\)

d) Kokia galia turi būti padidinta \(\sqrt(7)\), kad gautume \(\sqrt(7)\)? Pirmajame - bet kuris skaičius pirmojo laipsnio yra lygus sau.

\(\log_(\sqrt(7))(\sqrt(7))=1\)

e) Kokia galia turi būti padidinta \(3\), kad gautume \(\sqrt(3)\)? Mes žinome, kad tai yra trupmeninė laipsnė, todėl kvadratinė šaknis yra \(\frac(1)(2)\) laipsnis.

\(\log_(3)(\sqrt(3))=\)\(\frac(1)(2)\)

Pavyzdys : Apskaičiuokite logaritmą \(\log_(4\sqrt(2))(8)\)

Sprendimas :

\(\log_(4\sqrt(2))(8)=x\)

Turime rasti logaritmo reikšmę, pažymėkime ją x. Dabar naudokime logaritmo apibrėžimą:
\(\log_(a)(c)=b\) \(\Rodyklė į kairę\) \(a^(b)=c\)

\((4\sqrt(2))^(x)=8\)

Kas susieja \(4\sqrt(2)\) ir \(8\)? Du, nes abu skaičiai gali būti pavaizduoti dviem:
\(4=2^(2)\) \(\sqrt(2)=2^(\frac(1)(2))\) \(8=2^(3)\)

\(((2^(2)\cdot2^(\frac(1)(2))))^(x)=2^(3)\)

Kairėje mes naudojame laipsnio ypatybes: \(a^(m)\cdot a^(n)=a^(m+n)\) ir \((a^(m))^(n)=a ^(m\cdot n)\)

\(2^(\frac(5)(2)x)=2^(3)\)

Bazės yra lygios, pereiname prie rodiklių lygybės

\(\frac(5x)(2)\) \(=3\)


Padauginkite abi lygties puses iš \(\frac(2)(5)\)


Gauta šaknis yra logaritmo reikšmė

Atsakymas : \(\log_(4\sqrt(2))(8)=1,2\)

Kodėl buvo išrastas logaritmas?

Norėdami tai suprasti, išspręskime lygtį: \(3^(x)=9\). Tiesiog suderinkite \(x\), kad lygybė veiktų. Žinoma, \(x=2\).

Dabar išspręskite lygtį: \(3^(x)=8\). Kam x lygus? Tai yra esmė.

Išradingiausi pasakys: „X yra šiek tiek mažiau nei du“. Kaip tiksliai turi būti parašytas šis skaičius? Norėdami atsakyti į šį klausimą, jie sugalvojo logaritmą. Jo dėka atsakymas čia gali būti parašytas kaip \(x=\log_(3)(8)\).

Noriu pabrėžti, kad \(\log_(3)(8)\), taip pat bet koks logaritmas yra tik skaičius. Taip, atrodo neįprastai, bet trumpas. Nes jei norėtume rašyti kaip dešimtainį skaičių, jis atrodytų taip: \(1.892789260714.....\)

Pavyzdys : Išspręskite lygtį \(4^(5x-4)=10\)

Sprendimas :

\(4^(5x-4)=10\)

\(4^(5x-4)\) ir \(10\) negali būti redukuojami į tą pačią bazę. Taigi čia neapsieisite be logaritmo.

Naudokime logaritmo apibrėžimą:
\(a^(b)=c\) \(\Rodyklė į kairę\) \(\log_(a)(c)=b\)

\(\log_(4)(10)=5x-4\)

Apverskite lygtį taip, kad x būtų kairėje

\(5x-4=\log_(4)(10)\)

Prieš mus. Perkelkite \(4\) į dešinę.

Ir nebijokite logaritmo, traktuokite jį kaip įprastą skaičių.

\(5x=\log_(4)(10)+4\)

Padalinkite lygtį iš 5

\(x=\)\(\frac(\log_(4)(10)+4)(5)\)


Čia yra mūsų šaknis. Taip, atrodo neįprastai, bet atsakymas nepasirenkamas.

Atsakymas : \(\frac(\log_(4)(10)+4)(5)\)

Dešimtainiai ir natūralūs logaritmai

Kaip nurodyta logaritmo apibrėžime, jo bazė gali būti bet koks teigiamas skaičius, išskyrus vieną \((a>0, a\neq1)\). Ir tarp visų galimų bazių yra du, kurie pasitaiko taip dažnai, kad logaritmams su jais buvo išrastas specialus trumpas žymėjimas:

Natūralusis logaritmas: logaritmas, kurio bazė yra Eulerio skaičius \(e\) (lygus apytiksliai \(2,7182818…\)), o logaritmas parašytas kaip \(\ln(a)\).

T.y, \(\ln(a)\) yra toks pat kaip \(\log_(e)(a)\)

Dešimtainis logaritmas: logaritmas, kurio bazė yra 10, rašoma \(\lg(a)\).

T.y, \(\lg(a)\) yra toks pat kaip \(\log_(10)(a)\), kur \(a\) yra koks nors skaičius.

Pagrindinė logaritminė tapatybė

Logaritmai turi daug savybių. Vienas iš jų vadinamas „Pagrindinė logaritminė tapatybė“ ir atrodo taip:

\(a^(\log_(a)(c))=c\)

Ši savybė tiesiogiai išplaukia iš apibrėžimo. Pažiūrėkime, kaip atsirado ši formulė.

Prisiminkite trumpą logaritmo apibrėžimą:

jei \(a^(b)=c\), tada \(\log_(a)(c)=b\)

Tai reiškia, kad \(b\) yra toks pat kaip \(\log_(a)(c)\). Tada galime parašyti \(\log_(a)(c)\) vietoj \(b\) formulėje \(a^(b)=c\) . Paaiškėjo, kad \(a^(\log_(a)(c))=c\) - pagrindinė logaritminė tapatybė.

Galite rasti likusias logaritmų savybes. Su jų pagalba galite supaprastinti ir apskaičiuoti logaritmų išraiškų reikšmes, kurias sunku tiesiogiai apskaičiuoti.

Pavyzdys : Raskite išraiškos reikšmę \(36^(\log_(6)(5))\)

Sprendimas :

Atsakymas : \(25\)

Kaip parašyti skaičių kaip logaritmą?

Kaip minėta aukščiau, bet koks logaritmas yra tik skaičius. Taip pat yra atvirkščiai: bet kurį skaičių galima parašyti logaritmu. Pavyzdžiui, žinome, kad \(\log_(2)(4)\) yra lygus dviem. Tada vietoj dviejų galite parašyti \(\log_(2)(4)\).

Tačiau \(\log_(3)(9)\) taip pat yra lygus \(2\), todėl taip pat galite parašyti \(2=\log_(3)(9)\) . Panašiai ir su \(\log_(5)(25)\) ir \(\log_(9)(81)\) ir kt. Tai yra, pasirodo

\(2=\log_(2)(4)=\log_(3)(9)=\log_(4)(16)=\log_(5)(25)=\log_(6)(36)=\ log_(7)(49)...\)

Taigi, jei reikia, galime užrašyti du kaip logaritmą su bet kuria baze bet kur (net lygtyje, net išraiškoje, net nelygybėje) - tiesiog parašykite bazę kvadratu kaip argumentą.

Taip pat ir su trigubu – jis gali būti parašytas kaip \(\log_(2)(8)\), arba kaip \(\log_(3)(27)\), arba kaip \(\log_(4)( 64) \) ... Čia kaip argumentą įrašome bazę kube:

\(3=\log_(2)(8)=\log_(3)(27)=\log_(4)(64)=\log_(5)(125)=\log_(6)(216)=\ log_(7)(343)...\)

Ir su keturiais:

\(4=\log_(2)(16)=\log_(3)(81)=\log_(4)(256)=\log_(5)(625)=\log_(6)(1296)=\ log_(7)(2401)...\)

Ir su minus vienu:

\(-1=\) \(\log_(2)\)\(\frac(1)(2)\) \(=\) \(\log_(3)\)\(\frac(1)( 3)\) \(=\) \(\log_(4)\)\(\frac(1)(4)\) \(=\) \(\log_(5)\)\(\frac(1) )(5)\) \(=\) \(\log_(6)\)\(\frac(1)(6)\) \(=\) \(\log_(7)\)\(\frac (1) (7)\)\(...\)

Ir su trečdaliu:

\(\frac(1)(3)\) \(=\log_(2)(\sqrt(2))=\log_(3)(\sqrt(3))=\log_(4)(\sqrt( 4))=\log_(5)(\sqrt(5))=\log_(6)(\sqrt(6))=\log_(7)(\sqrt(7))...\)

Bet koks skaičius \(a\) gali būti pateiktas kaip logaritmas su baze \(b\): \(a=\log_(b)(b^(a))\)

Pavyzdys : Raskite išraiškos reikšmę \(\frac(\log_(2)(14))(1+\log_(2)(7))\)

Sprendimas :

Atsakymas : \(1\)

    Pradėkime nuo vienybės logaritmo savybės. Jo formuluotė yra tokia: vienybės logaritmas lygus nuliui, tai yra, log a 1=0 bet kuriam a>0 , a≠1 . Įrodymas yra paprastas: kadangi a 0 =1 bet kuriai a, kuri tenkina aukščiau nurodytas sąlygas a>0 ir a≠1 , tai įrodyta lygybė log a 1=0 iš karto išplaukia iš logaritmo apibrėžimo.

    Pateiksime nagrinėjamos savybės taikymo pavyzdžius: log 3 1=0 , lg1=0 ir .

    Pereikime prie kitos nuosavybės: skaičiaus, lygaus bazei, logaritmas lygus vienetui, t.y, log a a=1 jei a>0 , a≠1 . Iš tiesų, kadangi a 1 =a bet kuriam a , tai pagal logaritmo apibrėžimą log a a=1 .

    Šios logaritmų savybės naudojimo pavyzdžiai yra log 5 5=1 , log 5.6 5.6 ir lne=1 .

    Pavyzdžiui, log 2 2 7 =7, log10 -4 =-4 ir .

    Dviejų teigiamų skaičių sandaugos logaritmas x ir y yra lygūs šių skaičių logaritmų sandaugai: log a (x y)=log a x+log a y, a>0 , a≠1 . Įrodykime sandaugos logaritmo savybę. Dėl laipsnio savybių a log a x+log a y =a log a x a log a y, o kadangi pagal pagrindinę logaritminę tapatybę log a x =x ir log a y =y , tai log a x a log a y =x y . Taigi log a x+log a y =x y , iš kur logaritmo apibrėžimu seka reikiama lygybė.

    Parodykime sandaugos logaritmo savybės panaudojimo pavyzdžius: log 5 (2 3)=log 5 2+log 5 3 ir .

    Produkto logaritmo savybę galima apibendrinti baigtinio skaičiaus n teigiamų skaičių x 1 , x 2 , …, x n sandaugai kaip log a (x 1 x 2 ... x n)= log a x 1 + log a x 2 +…+ log a x n . Ši lygybė lengvai įrodoma.

    Pavyzdžiui, sandaugos natūralusis logaritmas gali būti pakeistas trijų skaičių 4 , e ir natūraliųjų logaritmų suma.

    Dviejų teigiamų skaičių dalinio logaritmas x ir y yra lygus šių skaičių logaritmų skirtumui. Dalinio logaritmo savybė atitinka formulę formos , kur a>0 , a≠1 , x ir y yra kai kurie teigiami skaičiai. Šios formulės pagrįstumas įrodytas kaip ir sandaugos logaritmo formulė: kadangi , tada pagal logaritmo apibrėžimą.

    Štai šios logaritmo savybės naudojimo pavyzdys: .

    Pereikime prie laipsnio logaritmo savybė. Laipsnio logaritmas lygus eksponento sandaugai ir šio laipsnio pagrindo modulio logaritmui. Šią laipsnio logaritmo savybę užrašome formulės forma: log a b p =p log a |b|, kur a>0, a≠1, b ir p yra tokie skaičiai, kad b p laipsnis turi prasmę, o b p >0.

    Pirmiausia įrodome šią savybę teigiamam b . Pagrindinė logaritminė tapatybė leidžia pavaizduoti skaičių b kaip log a b , tada b p =(a log a b) p , o gauta išraiška dėl galios savybės yra lygi a p log a b . Taigi gauname lygybę b p =a p log a b , iš kurios pagal logaritmo apibrėžimą darome išvadą, kad log a b p =p log a b .

    Belieka įrodyti šią savybę neigiamam b . Čia pažymime, kad reiškinys log a b p neigiamam b turi prasmę tik lyginiams eksponentams p (kadangi laipsnio b p reikšmė turi būti didesnė už nulį, antraip logaritmas neturės prasmės), o šiuo atveju b p =|b| p. Tada b p =|b| p =(a log a |b|) p =a p log a |b|, iš kur log a b p =p log a |b| .

    Pavyzdžiui, ir ln(-3) 4 =4 ln|-3|=4 ln3 .

    Tai išplaukia iš ankstesnio turto logaritmo savybė nuo šaknies: n-ojo laipsnio šaknies logaritmas yra lygus trupmenos 1/n sandaugai ir šaknies išraiškos logaritmui, tai yra, , kur a>0, a≠1, n yra natūralusis skaičius, didesnis už vienetą, b>0.

    Įrodymas grindžiamas lygybe (žr. ), kuri galioja bet kokiam teigiamam b , ir laipsnio logaritmo savybę: .

    Štai šios nuosavybės naudojimo pavyzdys: .

    Dabar įrodykime konvertavimo formulę į naują logaritmo bazę malonus . Tam pakanka įrodyti lygybės log c b=log a b log c a pagrįstumą. Pagrindinė logaritminė tapatybė leidžia mums pavaizduoti skaičių b kaip log a b , tada log c b=log c a log a b . Belieka naudoti laipsnio logaritmo savybę: log c a log a b = log a b log c a. Taigi įrodyta lygybė log c b=log a b log c a, o tai reiškia, kad įrodyta ir perėjimo į naują logaritmo bazę formulė.

    Parodykime keletą šios logaritmų savybės taikymo pavyzdžių: ir .

    Perėjimo prie naujos bazės formulė leidžia pereiti prie darbo su logaritmais, kurie turi „patogų“ pagrindą. Pavyzdžiui, jį galima naudoti norint pereiti prie natūraliųjų arba dešimtainių logaritmų, kad galėtumėte apskaičiuoti logaritmo reikšmę iš logaritmų lentelės. Perėjimo prie naujos logaritmo bazės formulė taip pat leidžia kai kuriais atvejais rasti tam tikro logaritmo reikšmę, kai žinomos kai kurių logaritmų su kitomis bazėmis reikšmės.

    Dažnai naudojamas specialus formulės atvejis, skirtas pereiti prie naujos formos c=b logaritmo bazės. . Tai rodo, kad log a b ir log b a – . Pavyzdžiui, .

    Taip pat dažnai naudojama formulė , kuris naudingas ieškant logaritmų reikšmių. Norėdami patvirtinti savo žodžius, parodysime, kaip naudojant jį apskaičiuojama formos logaritmo reikšmė. Mes turime . Norėdami įrodyti formulę pakanka naudoti perėjimo formulę į naują logaritmo bazę a: .

    Belieka įrodyti logaritmų palyginimo savybes.

    Įrodykime, kad bet kurių teigiamų skaičių b 1 ir b 2 atveju b 1 log a b 2, o jei a>1 – nelygybė log a b 1

    Galiausiai belieka įrodyti paskutinę iš išvardytų logaritmų savybių. Mes apsiribojame jo pirmosios dalies įrodymu, tai yra, įrodome, kad jei a 1 >1 , a 2 >1 ir a 1 1 yra tiesa log a 1 b>log a 2 b . Likusieji šios logaritmų savybės teiginiai įrodomi panašiu principu.

    Naudokime priešingą metodą. Tarkime, kad 1 >1, 2 >1 ir 1 1 log a 1 b≤log a 2 b yra teisinga. Pagal logaritmų savybes šios nelygybės gali būti perrašytos kaip Ir atitinkamai, o iš jų išplaukia, kad atitinkamai log b a 1 ≤log b a 2 ir log b a 1 ≥log b a 2. Tada pagal laipsnių, turinčių tas pačias bazes, savybes turi būti tenkinamos lygybės b log b a 1 ≥b log b a 2 ir b log b a 1 ≥b log b a 2, tai yra, a 1 ≥a 2 . Taigi, mes priėjome prie prieštaravimo sąlygai a 1

Bibliografija.

  • Kolmogorovas A.N., Abramovas A.M., Dudnitsyn Yu.P. ir kt.. Algebra ir analizės užuomazgos: vadovėlis bendrojo lavinimo įstaigų 10-11 klasei.
  • Gusevas V.A., Mordkovičius A.G. Matematika (vadovas stojantiesiems į technikos mokyklas).

b (b > 0) logaritmas iki a bazės (a > 0, a ≠ 1) yra eksponentas, iki kurio reikia padidinti skaičių a, kad gautumėte b.

10 bazinis b logaritmas gali būti parašytas kaip log(b), o logaritmas iki pagrindo e (natūralus logaritmas) - ln(b).

Dažnai naudojamas sprendžiant logaritmų problemas:

Logaritmų savybės

Yra keturi pagrindiniai logaritmų savybės.

Tegul a > 0, a ≠ 1, x > 0 ir y > 0.

Savybė 1. Produkto logaritmas

Produkto logaritmas yra lygus logaritmų sumai:

log a (x ⋅ y) = log a x + log a y

Savybė 2. Dalinio logaritmas

Dalinio logaritmas yra lygus logaritmų skirtumui:

log a (x / y) = log a x – log a y

Savybė 3. Laipsnio logaritmas

Laipsnio logaritmas yra lygus laipsnio ir logaritmo sandaugai:

Jei logaritmo bazė yra eksponente, taikoma kita formulė:

Savybė 4. Šaknies logaritmas

Šią savybę galima gauti iš laipsnio logaritmo savybės, nes n-ojo laipsnio šaknis yra lygi 1/n laipsniui:

Formulė, kaip pereiti nuo logaritmo vienoje bazėje prie logaritmo kitoje bazėje

Ši formulė taip pat dažnai naudojama sprendžiant įvairias logaritmų užduotis:

Ypatinga byla:

Logaritmų (nelygybių) palyginimas

Tarkime, kad turime 2 funkcijas f(x) ir g(x) pagal logaritmus su tais pačiais pagrindais ir tarp jų yra nelygybės ženklas:

Norėdami juos palyginti, pirmiausia turite pažvelgti į logaritmų bazę a:

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

Kaip spręsti uždavinius naudojant logaritmus: pavyzdžiai

Užduotys su logaritmaisįtrauktas į NAUDOJIMAS matematikoje 11 klasei 5 užduotyje ir 7 užduotyje, užduotis su sprendimais galite rasti mūsų svetainės atitinkamuose skyriuose. Taip pat matematikos užduočių banke yra užduotys su logaritmais. Visus pavyzdžius rasite ieškodami svetainėje.

Kas yra logaritmas

Logaritmai visada buvo laikomi sunkia tema mokykliniame matematikos kurse. Yra daug skirtingų logaritmo apibrėžimų, tačiau dėl tam tikrų priežasčių daugumoje vadovėlių naudojami patys sudėtingiausi ir apgailėtiniausi.

Logaritmą apibrėžsime paprastai ir aiškiai. Sukurkime tam lentelę:

Taigi, mes turime dviejų galių.

Logaritmai – savybės, formulės, kaip išspręsti

Jei paimsite skaičių iš apatinės eilutės, galite lengvai rasti galią, iki kurios turite pakelti du, kad gautumėte šį skaičių. Pavyzdžiui, norėdami gauti 16, turite pakelti du iki ketvirtos laipsnio. O norint gauti 64, reikia pakelti du iki šeštos laipsnio. Tai matyti iš lentelės.

Ir dabar - iš tikrųjų logaritmo apibrėžimas:

argumento x bazė a yra laipsnis, iki kurio reikia pakelti skaičių a, kad gautume skaičių x.

Žymėjimas: log a x \u003d b, kur a yra bazė, x yra argumentas, b iš tikrųjų yra logaritmo lygis.

Pavyzdžiui, 2 3 = 8 ⇒ log 2 8 = 3 (bazinis 2 logaritmas iš 8 yra trys, nes 2 3 = 8). Taip pat galėtų log 2 64 = 6, nes 2 6 = 64.

Vadinamasis skaičiaus logaritmo pagal duotąją bazę radimo operacija. Taigi į savo lentelę įtraukime naują eilutę:

2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6
2 4 8 16 32 64
log 2 2 = 1 log 2 4 = 2 log 2 8 = 3 log 2 16 = 4 log 2 32 = 5 log 2 64 = 6

Deja, ne visi logaritmai taip lengvai apmąstomi. Pavyzdžiui, pabandykite rasti log 2 5. Skaičiaus 5 lentelėje nėra, bet logika nurodo, kad logaritmas bus kažkur intervale. Nes 22< 5 < 2 3 , а чем больше степень двойки, тем больше получится число.

Tokie skaičiai vadinami neracionaliais: skaičiai po kablelio gali būti rašomi neribotą laiką, ir jie niekada nesikartoja. Jei logaritmas pasirodo neracionalus, geriau palikti jį taip: log 2 5, log 3 8, log 5 100.

Svarbu suprasti, kad logaritmas yra išraiška su dviem kintamaisiais (bazė ir argumentas). Iš pradžių daugelis žmonių painioja, kur yra pagrindas, o kur argumentas. Kad išvengtumėte erzinančių nesusipratimų, tiesiog pažiūrėkite į paveikslėlį:

Prieš mus yra ne kas kita, kaip logaritmo apibrėžimas. Prisiminti: logaritmas yra galia, kuriai reikia pakelti bazę, kad gautumėte argumentą. Būtent pagrindas yra pakeltas iki galios – paveikslėlyje jis paryškintas raudonai. Pasirodo, pagrindas visada yra apačioje! Šią nuostabią taisyklę pasakoju savo mokiniams jau pirmoje pamokoje – ir nekyla painiavos.

Kaip skaičiuoti logaritmus

Išsiaiškinom apibrėžimą – belieka išmokti skaičiuoti logaritmus, t.y. atsikratyti „rąsto“ ženklo. Pirmiausia pažymime, kad iš apibrėžimo išplaukia du svarbūs faktai:

  1. Argumentas ir bazė visada turi būti didesni už nulį. Tai išplaukia iš laipsnio apibrėžimo racionaliuoju eksponentu, iki kurio sumažinamas logaritmo apibrėžimas.
  2. Pagrindas turi skirtis nuo vienybės, nes bet kurios galios vienetas vis tiek yra vienetas. Dėl šios priežasties klausimas „į kokią galią reikia pakelti, kad gautum du“ yra beprasmis. Tokio laipsnio nėra!

Tokie apribojimai vadinami galiojantis diapazonas(ODZ). Pasirodo, logaritmo ODZ atrodo taip: log a x = b ⇒ x > 0, a > 0, a ≠ 1.

Atkreipkite dėmesį, kad skaičiui b (logaritmo reikšmė) nėra jokių apribojimų. Pavyzdžiui, logaritmas gali būti neigiamas: log 2 0,5 = −1, nes 0,5 = 2 -1 .

Tačiau dabar mes svarstome tik skaitines išraiškas, kur nereikia žinoti logaritmo ODZ. Į visus apribojimus problemų rengėjai jau atsižvelgė. Tačiau kai pradės veikti logaritminės lygtys ir nelygybės, DHS reikalavimai taps privalomi. Iš tiesų, pagrinde ir argumente gali būti labai stiprios konstrukcijos, kurios nebūtinai atitinka aukščiau nurodytus apribojimus.

Dabar apsvarstykite bendrą logaritmų skaičiavimo schemą. Jį sudaro trys žingsniai:

  1. Išreikškite bazę a ir argumentą x kaip laipsnį, kurio mažiausia bazė yra didesnė už vienetą. Pakeliui geriau atsikratyti dešimtainių trupmenų;
  2. Išspręskite kintamojo b lygtį: x = a b ;
  3. Gautas skaičius b bus atsakymas.

Tai viskas! Jei logaritmas pasirodys neracionalus, tai bus matyti jau pirmame žingsnyje. Reikalavimas, kad bazė būtų didesnė už vieną, yra labai aktualus: tai sumažina klaidos tikimybę ir labai supaprastina skaičiavimus. Panašiai ir su dešimtainėmis trupmenomis: jei iš karto jas konvertuosite į paprastas, klaidų bus daug kartų mažiau.

Pažiūrėkime, kaip ši schema veikia su konkrečiais pavyzdžiais:

Užduotis. Apskaičiuokite logaritmą: log 5 25

  1. Pavaizduokime bazę ir argumentą kaip penkių laipsnį: 5 = 5 1 ; 25 = 52;
  2. Sudarykime ir išspręskime lygtį:
    log 5 25 = b ⇒(5 1) b = 5 2 ⇒5 b = 5 2 ⇒ b = 2;

  3. Gavau atsakymą: 2.

Užduotis. Apskaičiuokite logaritmą:

Užduotis. Apskaičiuokite logaritmą: log 4 64

  1. Pavaizduokime bazę ir argumentą kaip dviejų laipsnį: 4 = 2 2 ; 64 = 26;
  2. Sudarykime ir išspręskime lygtį:
    log 4 64 = b ⇒(2 2) b = 2 6 ⇒2 2b = 2 6 ⇒2b = 6 ⇒ b = 3;
  3. Gavau atsakymą: 3.

Užduotis. Apskaičiuokite logaritmą: log 16 1

  1. Pavaizduokime bazę ir argumentą kaip dviejų laipsnį: 16 = 2 4 ; 1 = 20;
  2. Sudarykime ir išspręskime lygtį:
    log 16 1 = b ⇒(2 4) b = 2 0 ⇒2 4b = 2 0 ⇒4b = 0 ⇒ b = 0;
  3. Gautas atsakymas: 0.

Užduotis. Apskaičiuokite logaritmą: log 7 14

  1. Pavaizduokime bazę ir argumentą kaip septyneto laipsnį: 7 = 7 1 ; 14 nevaizduojamas kaip septynių laipsnis, nes 7 1< 14 < 7 2 ;
  2. Iš ankstesnės pastraipos matyti, kad į logaritmą neatsižvelgiama;
  3. Atsakymas nesikeičia: žurnalas 7 14.

Maža pastaba apie paskutinį pavyzdį. Kaip įsitikinti, kad skaičius nėra tiksli kito skaičiaus laipsnis? Labai paprasta – tiesiog išskaidykite jį į pirminius veiksnius. Jei yra bent du skirtingi plėtimosi veiksniai, skaičius nėra tiksli galia.

Užduotis. Išsiaiškinkite, ar tikslios skaičiaus laipsniai yra: 8; 48; 81; 35; keturiolika.

8 \u003d 2 2 2 \u003d 2 3 - tikslus laipsnis, nes yra tik vienas daugiklis;
48 = 6 8 = 3 2 2 2 2 = 3 2 4 nėra tiksli galia, nes yra du veiksniai: 3 ir 2;
81 \u003d 9 9 \u003d 3 3 3 3 \u003d 3 4 - tikslus laipsnis;
35 = 7 5 - vėlgi ne tikslus laipsnis;
14 \u003d 7 2 - vėlgi nėra tikslus laipsnis;

Taip pat atkreipkite dėmesį, kad patys pirminiai skaičiai visada yra tikslios jų galios.

Dešimtainis logaritmas

Kai kurie logaritmai yra tokie įprasti, kad turi specialų pavadinimą ir pavadinimą.

argumento x yra 10 bazinis logaritmas, t.y. galia, iki kurios reikia padidinti 10, kad gautume x. Pavadinimas: lgx.

Pavyzdžiui, log 10 = 1; log 100 = 2; lg 1000 = 3 ir kt.

Nuo šiol vadovėlyje pasirodžius tokiai frazei kaip „Rasti lg 0,01“, žinokite, kad tai nėra rašybos klaida. Tai yra dešimtainis logaritmas. Tačiau jei nesate įpratę prie tokio pavadinimo, visada galite jį perrašyti:
log x = log 10 x

Viskas, kas tinka įprastiniams logaritmams, galioja ir dešimtainėms dalims.

natūralusis logaritmas

Yra dar vienas logaritmas, turintis savo žymėjimą. Tam tikra prasme tai net svarbesnė nei dešimtainė. Tai natūralus logaritmas.

argumento x yra logaritmas į bazę e, t.y. galia, iki kurios reikia pakelti skaičių e, kad gautume skaičių x. Pavadinimas: lnx.

Daugelis klaus: koks yra skaičius e? Tai neracionalus skaičius, jo tikslios reikšmės negalima rasti ir užrašyti. Štai tik pirmieji skaičiai:
e = 2,718281828459…

Mes nesigilinsime, kas yra šis skaičius ir kodėl jis reikalingas. Tiesiog atminkite, kad e yra natūraliojo logaritmo pagrindas:
ln x = log e x

Taigi ln e = 1; log e 2 = 2; ln e 16 = 16 ir kt. Kita vertus, ln 2 yra neracionalus skaičius. Apskritai bet kurio racionalaus skaičiaus natūralusis logaritmas yra neracionalus. Žinoma, išskyrus vienybę: ln 1 = 0.

Natūraliųjų logaritmų atveju galioja visos taisyklės, kurios galioja įprastiems logaritmams.

Taip pat žiūrėkite:

Logaritmas. Logaritmo savybės (logaritmo galia).

Kaip skaičių pavaizduoti kaip logaritmą?

Mes naudojame logaritmo apibrėžimą.

Logaritmas yra galios matas, iki kurio reikia pakelti bazę, kad būtų gautas skaičius po logaritmo ženklu.

Taigi, norint pavaizduoti tam tikrą skaičių c kaip logaritmą bazei a, po logaritmo ženklu reikia sudėti laipsnį su ta pačia baze kaip ir logaritmo bazė, ir įrašyti šį skaičių c į eksponentą. :

Logaritmo forma galite pavaizduoti absoliučiai bet kokį skaičių - teigiamą, neigiamą, sveikąjį, trupmeninį, racionalų, neracionalų:

Kad nepainiotumėte a ir c įtemptomis testo ar egzamino sąlygomis, galite prisiminti šią taisyklę:

tai, kas yra apačioje, nusileidžia, o kas yra aukščiau, kyla aukštyn.

Pavyzdžiui, skaičių 2 norite pateikti kaip logaritmą su 3 baze.

Turime du skaičius – 2 ir 3. Šie skaičiai yra pagrindas ir rodiklis, kuriuos parašysime po logaritmo ženklu. Belieka nustatyti, kuris iš šių skaičių turėtų būti užrašomas laipsnio pagrindu, o kuris - aukštyn, eksponente.

Bazė 3 logaritmo įraše yra apačioje, o tai reiškia, kad pavaizduodami dvikovą kaip logaritmą su 3 pagrindu, 3 taip pat įrašysime į bazę.

2 yra didesnis nei 3. Ir laipsnio žymėjime rašome du virš trijų, tai yra, eksponente:

Logaritmai. Pirmas lygis.

Logaritmai

logaritmas teigiamas skaičius b dėl priežasties a, kur a > 0, a ≠ 1, yra eksponentas, iki kurio skaičius turi būti padidintas. a, Gauti b.

Logaritmo apibrėžimas trumpai galima parašyti taip:

Ši lygybė galioja b > 0, a > 0, a ≠ 1. Jis paprastai vadinamas logaritminė tapatybė.
Skaičiaus logaritmo radimo veiksmas vadinamas logaritmas.

Logaritmų savybės:

Produkto logaritmas:

Dalinio logaritmas iš dalybos:

Logaritmo pagrindo pakeitimas:

Laipsnio logaritmas:

šaknies logaritmas:

Logaritmas su galios baze:





Dešimtainiai ir natūralūs logaritmai.

Dešimtainis logaritmas skaičiai vadina to skaičiaus bazinį 10 logaritmą ir rašo   lg b
natūralusis logaritmas skaičiai vadina šio skaičiaus logaritmą baze e, kur e yra neracionalus skaičius, maždaug lygus 2,7. Tuo pat metu jie rašo ln b.

Kitos pastabos apie algebrą ir geometriją

Pagrindinės logaritmų savybės

Pagrindinės logaritmų savybės

Logaritmus, kaip ir bet kurį skaičių, galima sudėti, atimti ir konvertuoti visais įmanomais būdais. Bet kadangi logaritmai nėra visiškai įprasti skaičiai, čia yra taisyklės, kurios vadinamos pagrindinės savybės.

Šias taisykles reikia žinoti – be jų negalima išspręsti jokios rimtos logaritminės problemos. Be to, jų labai mažai – visko galima išmokti per vieną dieną. Taigi pradėkime.

Logaritmų sudėjimas ir atėmimas

Apsvarstykite du logaritmus su ta pačia baze: log a x ir log a y. Tada juos galima pridėti ir atimti, ir:

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

Taigi, logaritmų suma yra lygi sandaugos logaritmui, o skirtumas yra koeficiento logaritmui. Atkreipkite dėmesį: pagrindinis dalykas čia yra tuo pačiu pagrindu. Jei pagrindai skiriasi, šios taisyklės neveikia!

Šios formulės padės apskaičiuoti logaritminę išraišką net tada, kai neatsižvelgiama į atskiras jos dalis (žr. pamoką „Kas yra logaritmas“). Pažvelkite į pavyzdžius ir pamatysite:

rąstas 6 4 + rąstas 6 9.

Kadangi logaritmų pagrindai yra vienodi, naudojame sumos formulę:
log 6 4 + log 6 9 = log 6 (4 9) = log 6 36 = 2.

Užduotis. Raskite išraiškos reikšmę: log 2 48 − log 2 3.

Pagrindai yra vienodi, mes naudojame skirtumo formulę:
log 2 48 – log 2 3 = log 2 (48: 3) = log 2 16 = 4.

Užduotis. Raskite išraiškos reikšmę: log 3 135 − log 3 5.

Vėlgi, bazės yra tos pačios, todėl turime:
log 3 135 − log 3 5 = log 3 (135: 5) = log 3 27 = 3.

Kaip matote, originalios išraiškos sudarytos iš „blogų“ logaritmų, kurie nėra nagrinėjami atskirai. Tačiau po transformacijų pasirodo visai normalūs skaičiai. Daugelis testų yra pagrįsti šiuo faktu. Taip, kontrolė – egzamine siūlomi panašūs išsireiškimai visiškai rimtai (kartais – praktiškai be pakeitimų).

Rodiklio pašalinimas iš logaritmo

Dabar šiek tiek apsunkinkime užduotį. Ką daryti, jei logaritmo bazėje arba argumente yra laipsnis? Tada šio laipsnio rodiklis gali būti paimtas iš logaritmo ženklo pagal šias taisykles:

Nesunku pastebėti, kad paskutinė taisyklė atitinka pirmąsias dvi. Bet vis tiek geriau tai atsiminti – kai kuriais atvejais tai gerokai sumažins skaičiavimų kiekį.

Žinoma, visos šios taisyklės turi prasmę, jei laikomasi ODZ logaritmo: a > 0, a ≠ 1, x > 0. Ir dar vienas dalykas: išmokite taikyti visas formules ne tik iš kairės į dešinę, bet ir atvirkščiai, t.y. prieš logaritmo ženklą esančius skaičius galite įvesti į patį logaritmą.

Kaip išspręsti logaritmus

Tai yra tai, ko dažniausiai reikia.

Užduotis. Raskite išraiškos reikšmę: log 7 49 6 .

Atsikratykime argumento laipsnio pagal pirmąją formulę:
log 7 49 6 = 6 log 7 49 = 6 2 = 12

Užduotis. Raskite išraiškos reikšmę:

Atkreipkite dėmesį, kad vardiklis yra logaritmas, kurio bazė ir argumentas yra tikslieji laipsniai: 16 = 2 4 ; 49 = 72. Mes turime:

Manau, kad paskutinį pavyzdį reikia paaiškinti. Kur dingo logaritmai? Iki pat paskutinės akimirkos dirbame tik su vardikliu. Jie pateikė ten stovinčio logaritmo bazę ir argumentą laipsnių pavidalu ir išėmė rodiklius - gavo „trijų aukštų“ trupmeną.

Dabar pažvelkime į pagrindinę dalį. Skaitiklis ir vardiklis turi tą patį skaičių: log 2 7. Kadangi log 2 7 ≠ 0, tai trupmeną galime sumažinti – vardiklyje liks 2/4. Pagal aritmetikos taisykles keturis galima perkelti į skaitiklį, kas buvo padaryta. Rezultatas yra atsakymas: 2.

Perėjimas prie naujo pagrindo

Kalbėdamas apie logaritmų sudėjimo ir atėmimo taisykles, konkrečiai pabrėžiau, kad jos veikia tik su tais pačiais pagrindais. Ką daryti, jei pagrindai skiriasi? O jei jie nėra tikslūs to paties skaičiaus laipsniai?

Į pagalbą ateina perėjimo į naują bazę formulės. Suformuluojame juos teoremos forma:

Tegu pateiktas logaritmas log a x. Tada bet kurio skaičiaus c, kurio c > 0 ir c ≠ 1, lygybė yra teisinga:

Visų pirma, jei įdėsime c = x, gausime:

Iš antrosios formulės išplaukia, kad galima sukeisti logaritmo bazę ir argumentą, tačiau tokiu atveju „apverčiama“ visa išraiška, t.y. logaritmas yra vardiklyje.

Šios formulės retai randamos įprastose skaitinėse išraiškose. Įvertinti, kaip jos patogios, galima tik sprendžiant logaritmines lygtis ir nelygybes.

Tačiau yra užduočių, kurių niekaip nepavyks išspręsti, nebent pereinant prie naujo pagrindo. Panagrinėkime keletą iš šių:

Užduotis. Raskite išraiškos reikšmę: log 5 16 log 2 25.

Atkreipkite dėmesį, kad abiejų logaritmų argumentai yra tikslūs eksponentai. Išimkime rodiklius: log 5 16 = log 5 2 4 = 4log 5 2; log 2 25 = log 2 5 2 = 2 log 2 5;

Dabar apverskime antrąjį logaritmą:

Kadangi sandauga nesikeičia nuo faktorių permutacijos, ramiai padauginome keturis ir du, o tada išsiaiškinome logaritmus.

Užduotis. Raskite išraiškos reikšmę: log 9 100 lg 3.

Pirmojo logaritmo pagrindas ir argumentas yra tikslios galios. Užsirašykime ir atsikratykime rodiklių:

Dabar atsikratykime dešimtainio logaritmo, pereidami prie naujos bazės:

Pagrindinė logaritminė tapatybė

Dažnai sprendžiant skaičių reikia pateikti tam tikros bazės logaritmu.

Šiuo atveju formulės mums padės:

Pirmuoju atveju skaičius n tampa veiksniu argumente. Skaičius n gali būti visiškai bet koks, nes tai tik logaritmo reikšmė.

Antroji formulė iš tikrųjų yra perfrazuotas apibrėžimas. Jis vadinamas taip:

Iš tiesų, kas atsitiks, jei skaičius b bus padidintas iki tokio laipsnio, kad skaičius b iki šios laipsnio gautų skaičių a? Teisingai: tai tas pats skaičius a. Dar kartą atidžiai perskaitykite šią pastraipą - daugelis žmonių ant jos „kabo“.

Kaip ir naujosios bazinės konvertavimo formulės, pagrindinė logaritminė tapatybė kartais yra vienintelis galimas sprendimas.

Užduotis. Raskite išraiškos reikšmę:

Atkreipkite dėmesį, kad log 25 64 = log 5 8 – tiesiog paėmė kvadratą iš pagrindo ir logaritmo argumento. Atsižvelgiant į galių dauginimo iš tos pačios bazės taisykles, gauname:

Jei kas nors nežino, tai buvo tikra užduotis iš Vieningo valstybinio egzamino 🙂

Logaritminis vienetas ir logaritminis nulis

Baigdamas pateiksiu dvi tapatybes, kurias sunku pavadinti savybėmis - tai greičiau logaritmo apibrėžimo pasekmės. Jie nuolat susiduria su problemomis ir, stebėtinai, sukelia problemų net „pažengusiems“ studentams.

  1. log a a = 1 yra. Atsiminkite kartą ir visiems laikams: logaritmas bet kokiam pagrindui a iš tos bazės yra lygus vienetui.
  2. log a 1 = 0 yra. Bazė a gali būti bet kokia, bet jei argumentas yra vienas, logaritmas lygus nuliui! Kadangi a 0 = 1 yra tiesioginė apibrėžimo pasekmė.

Tai visos savybės. Būtinai praktikuokite juos pritaikydami praktiškai! Pamokos pradžioje atsisiųskite cheat lapą, atsispausdinkite ir išspręskite problemas.

kilęs iš jo apibrėžimo. Ir taip skaičiaus logaritmas b dėl priežasties bet apibrėžiamas kaip eksponentas, iki kurio skaičius turi būti padidintas a norėdami gauti numerį b(logaritmas egzistuoja tik teigiamiems skaičiams).

Iš šios formuluotės matyti, kad skaičiavimas x=log a b, yra lygiavertis lygties sprendimui kirvis=b. Pavyzdžiui, log 2 8 = 3 nes 8 = 2 3 . Logaritmo formuluotė leidžia pagrįsti, kad jeigu b=a c, tada skaičiaus logaritmas b dėl priežasties a lygus . Taip pat aišku, kad logaritmo tema yra glaudžiai susijusi su skaičiaus galios tema.

Naudodami logaritmus, kaip ir bet kokius skaičius, galite atlikti sudėjimo, atimties operacijos ir transformuotis visais įmanomais būdais. Tačiau atsižvelgiant į tai, kad logaritmai nėra visiškai įprasti skaičiai, čia galioja savos specialios taisyklės, kurios vadinamos pagrindinės savybės.

Logaritmų sudėjimas ir atėmimas.

Paimkite du logaritmus su ta pačia baze: žurnalas x Ir prisijungti a y. Tada pašalinus galima atlikti sudėjimo ir atimties operacijas:

log a x+ log a y= log a (x y);

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

žurnalas a(x 1 . x 2 . x 3 ... x k) = žurnalas x 1 + žurnalas x 2 + žurnalas x 3 + ... + log a x k.

koeficiento logaritmo teoremos galima gauti dar vieną logaritmo savybę. Gerai žinoma, kad žurnalas a 1 = 0, todėl

žurnalas a 1 /b= žurnalas a 1 - rąstas a b= -log a b.

Taigi yra lygybė:

log a 1 / b = - log a b.

Dviejų abipusių skaičių logaritmai tuo pačiu pagrindu vienas nuo kito skirsis tik ženklu. Taigi:

Log 3 9= - log 3 1/9 ; log 5 1 / 125 = -log 5 125.

Įkeliama...Įkeliama...