Formulas logaritmu samazināšanai. Naturālais logaritms, ln x funkcija

Skaitļa logaritms N saprāta dēļ bet sauc par eksponentu X , uz kuru jums ir jāpaaugstina bet lai iegūtu numuru N

Ar nosacījumu, ka
,
,

No logaritma definīcijas izriet, ka
, t.i.
- šī vienlīdzība ir logaritmiskā pamatidentitāte.

Logaritmus līdz 10. bāzei sauc par decimāllogaritmiem. Tā vietā
rakstīt
.

bāzes logaritmi e tiek saukti par dabiskiem un apzīmēti
.

Logaritmu pamatīpašības.

    Vienotības logaritms jebkurai bāzei ir nulle

    Produkta logaritms ir vienāds ar faktoru logaritmu summu.

3) koeficienta logaritms ir vienāds ar logaritmu starpību


Faktors
sauc par pārejas moduli no logaritmiem pie bāzes a uz logaritmiem bāzē b .

Izmantojot īpašības 2-5, bieži vien ir iespējams reducēt sarežģītas izteiksmes logaritmu līdz vienkāršu aritmētisku logaritmu darbību rezultātam.

Piemēram,

Šādas logaritma transformācijas sauc par logaritmiem. Logaritmu apgrieztās transformācijas sauc par potenciāciju.

2. nodaļa. Augstākās matemātikas elementi.

1. Ierobežojumi

funkciju ierobežojums
ir galīgs skaitlis A ja, cenšoties xx 0 katram iepriekš noteiktajam
, ir numurs
ka tiklīdz
, tad
.

Funkcija, kurai ir ierobežojums, atšķiras no tās par bezgalīgi mazu lielumu:
, kur - b.m.w., t.i.
.

Piemērs. Apsveriet funkciju
.

Kad tiekties
, funkcija y iet uz nulli:

1.1. Pamatteorēmas par robežām.

    Konstantas vērtības robeža ir vienāda ar šo nemainīgo vērtību

.

    Galīga skaita funkciju summas (starpības) robeža ir vienāda ar šo funkciju robežu summu (starpību).

    Galīga skaita funkciju reizinājuma robeža ir vienāda ar šo funkciju robežu reizinājumu.

    Divu funkciju koeficienta robeža ir vienāda ar šo funkciju robežu koeficientu, ja saucēja robeža nav vienāda ar nulli.

Ievērojami ierobežojumi

,
, kur

1.2. Limitu aprēķināšanas piemēri

Tomēr ne visas robežas tiek aprēķinātas tik vienkārši. Biežāk limita aprēķins tiek samazināts līdz veida nenoteiktības atklāšanai: vai .

.

2. Funkcijas atvasinājums

Lai mums ir funkcija
, nepārtraukti segmentā
.

Arguments ieguva nelielu stimulu
. Pēc tam funkcija tiks palielināta
.

Argumenta vērtība atbilst funkcijas vērtībai
.

Argumenta vērtība
atbilst funkcijas vērtībai .

Sekojoši, .

Ļaujiet mums atrast šīs attiecības robežu pie
. Ja šī robeža pastāv, tad to sauc par dotās funkcijas atvasinājumu.

Dotās funkcijas 3atvasinājuma definīcija
ar argumentu sauc par funkcijas pieauguma un argumenta pieauguma attiecības robežu, kad argumenta pieaugumam patvaļīgi ir tendence uz nulli.

Funkcijas atvasinājums
var apzīmēt šādi:

; ; ; .

4. Definīcija Tiek izsaukta darbība, lai atrastu funkcijas atvasinājumu diferenciācija.

2.1. Atvasinājuma mehāniskā nozīme.

Apsveriet kāda stingra ķermeņa vai materiāla punkta taisnu kustību.

Ļaujiet kādā brīdī kustīgs punkts
bija attālumā no sākuma pozīcijas
.

Pēc kāda laika
viņa pavirzījās kādu attālumu
. Attieksme =- materiāla punkta vidējais ātrums
. Atradīsim šīs attiecības robežu, ņemot vērā to
.

Līdz ar to materiāla punkta momentānā ātruma noteikšana tiek reducēta līdz ceļa atvasinājuma atrašanai attiecībā pret laiku.

2.2. Atvasinājuma ģeometriskā vērtība

Pieņemsim, ka mums ir grafiski definēta kāda funkcija
.

Rīsi. 1. Atvasinājuma ģeometriskā nozīme

Ja
, tad punkts
, virzīsies pa līkni, tuvojoties punktam
.

sekojoši
, t.i. atvasinājuma vērtība, ņemot vērā argumenta vērtību skaitliski vienāds ar tangensu leņķim, ko veido tangenss noteiktā punktā ar ass pozitīvo virzienu
.

2.3. Pamata diferenciācijas formulu tabula.

Jaudas funkcija

Eksponenciālā funkcija

logaritmiskā funkcija

trigonometriskā funkcija

Apgrieztā trigonometriskā funkcija

2.4. Diferencēšanas noteikumi.

Atvasinājums no

Funkciju summas (starpības) atvasinājums


Divu funkciju reizinājuma atvasinājums


Divu funkciju koeficienta atvasinājums


2.5. Sarežģītas funkcijas atvasinājums.

Ļaujiet funkcijai
tādu, lai to varētu attēlot kā

Un
, kur mainīgais tad tas ir starparguments

Sarežģītas funkcijas atvasinājums ir vienāds ar dotās funkcijas atvasinājuma reizinājumu attiecībā pret starpposma argumentu ar starpposma argumenta atvasinājumu attiecībā pret x.

1. piemērs.

Piemērs2.

3. Funkciju diferenciālis.

Lai ir
, diferencējams noteiktā intervālā
ļaujiet tai iet plkst šai funkcijai ir atvasinājums

,

tad var rakstīt

(1),

kur - bezgalīgi mazs daudzums,

jo plkst

Visus vienlīdzības nosacījumus (1) reizinot ar
mums ir:

Kur
- b.m.v. augstāks pasūtījums.

Vērtība
sauc par funkcijas diferenciāli
un apzīmēts

.

3.1. Diferenciāļa ģeometriskā vērtība.

Ļaujiet funkcijai
.

2. att. Diferenciāļa ģeometriskā nozīme.

.

Acīmredzot funkcijas atšķirība
ir vienāds ar pieskares ordinātu pieaugumu dotajā punktā.

3.2. Dažādu pasūtījumu atvasinājumi un diferenciāļi.

Ja tur ir
, tad
sauc par pirmo atvasinājumu.

Pirmā atvasinājuma atvasinājumu sauc par otrās kārtas atvasinājumu un raksta
.

Funkcijas n-tās kārtas atvasinājums
sauc par (n-1) kārtas atvasinājumu un raksta:

.

Funkcijas diferenciāļa diferenciāli sauc par otrās diferenciāli vai otrās kārtas diferenciāli.

.

.

3.3. Bioloģisko problēmu risināšana, izmantojot diferenciāciju.

1. uzdevums. Pētījumi liecina, ka mikroorganismu kolonijas augšana pakļaujas likumam
, kur N – mikroorganismu skaits (tūkstošos), t – laiks (dienas).

b) Vai kolonijas iedzīvotāju skaits šajā periodā palielināsies vai samazināsies?

Atbilde. Kolonija palielināsies.

Uzdevums 2. Periodiski tiek pārbaudīts ūdens ezerā, lai kontrolētu patogēno baktēriju saturu. Pāri t dienas pēc testēšanas baktēriju koncentrāciju nosaka pēc attiecības

.

Kad ezerā pienāks minimālā baktēriju koncentrācija un tajā varēs peldēties?

Risinājums Funkcija sasniedz max vai min, ja tās atvasinājums ir nulle.

,

Noteiksim maksimālo vai minimālo vērtību pēc 6 dienām. Lai to izdarītu, mēs ņemam otro atvasinājumu.


Atbilde: Pēc 6 dienām būs minimālā baktēriju koncentrācija.

\(a^(b)=c\) \(\bultiņa pa kreisi\) \(\log_(a)(c)=b\)

Paskaidrosim vieglāk. Piemēram, \(\log_(2)(8)\) ir vienāds ar jaudu \(2\), kas jāpalielina līdz, lai iegūtu \(8\). No tā ir skaidrs, ka \(\log_(2) (8)=3\).

Piemēri:

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

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

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

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

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

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

Logaritma arguments un bāze

Jebkuram logaritmam ir šāda "anatomija":

Logaritma argumentu parasti raksta tā līmenī, un bāzi raksta ar apakšindeksu tuvāk logaritma zīmei. Un šo ierakstu lasa šādi: "logaritms no divdesmit pieci līdz piecu bāzei."

Kā aprēķināt logaritmu?

Lai aprēķinātu logaritmu, jums jāatbild uz jautājumu: cik lielā mērā jāpaaugstina bāze, lai iegūtu argumentu?

Piemēram, aprēķiniet logaritmu: 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) Uz kādu jaudu jāpaaugstina \(4\), lai iegūtu \(16\)? Acīmredzot otrais. Tāpēc:

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

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

c) Uz kādu jaudu jāpalielina \(\sqrt(5)\), lai iegūtu \(1\)? Un kāds grāds padara jebkuru skaitli par vienību? Nulle, protams!

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

d) Uz kādu jaudu jāpalielina \(\sqrt(7)\), lai iegūtu \(\sqrt(7)\)? Pirmajā - jebkurš skaitlis pirmajā pakāpē ir vienāds ar sevi.

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

e) Uz kādu jaudu jāpaaugstina \(3\), lai iegūtu \(\sqrt(3)\)? Mēs zinām, ka tas ir daļskaitlis, un tāpēc kvadrātsakne ir \(\frac(1) (2)\) jauda.

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

Piemērs : Aprēķiniet logaritmu \(\log_(4\sqrt(2))(8)\)

Risinājums :

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

Mums jāatrod logaritma vērtība, apzīmēsim to kā x. Tagad izmantosim logaritma definīciju:
\(\log_(a)(c)=b\) \(\bultiņa pa kreisi\) \(a^(b)=c\)

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

Kas saista \(4\sqrt(2)\) un \(8\)? Divi, jo abus skaitļus var attēlot ar divi:
\(4=2^(2)\) \(\sqrt(2)=2^(\frac(1)(2))\) \(8=2^(3)\)

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

Kreisajā pusē mēs izmantojam pakāpes rekvizītus: \(a^(m)\cdot a^(n)=a^(m+n)\) un \((a^(m))^(n)=a ^(m\cdot n)\)

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

Bāzes ir vienādas, mēs pārejam pie rādītāju vienādības

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


Reiziniet abas vienādojuma puses ar \(\frac(2)(5)\)


Iegūtā sakne ir logaritma vērtība

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

Kāpēc tika izgudrots logaritms?

Lai to saprastu, atrisināsim vienādojumu: \(3^(x)=9\). Vienkārši saskaņojiet \(x\), lai vienlīdzība darbotos. Protams, \(x=2\).

Tagad atrisiniet vienādojumu: \(3^(x)=8\). Ar ko x ir vienāds? Tā ir būtība.

Atjautīgākie teiks: "X ir nedaudz mazāks par diviem." Kā tieši šis skaitlis jāraksta? Lai atbildētu uz šo jautājumu, viņi izdomāja logaritmu. Pateicoties viņam, atbildi šeit var uzrakstīt kā \(x=\log_(3)(8)\).

Gribu uzsvērt, ka \(\log_(3)(8)\), kā arī jebkurš logaritms ir tikai skaitlis. Jā, tas izskatās neparasti, bet ir īss. Jo, ja mēs to vēlētos rakstīt kā decimāldaļu, tas izskatītos šādi: \(1.892789260714.....\)

Piemērs : atrisiniet vienādojumu \(4^(5x-4)=10\)

Risinājums :

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

\(4^(5x-4)\) un \(10\) nevar reducēt uz vienu un to pašu bāzi. Tātad šeit jūs nevarat iztikt bez logaritma.

Izmantosim logaritma definīciju:
\(a^(b)=c\) \(\bultiņa pa kreisi\) \(\log_(a)(c)=b\)

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

Apgrieziet vienādojumu tā, lai x būtu kreisajā pusē

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

Pirms mums. Pārvietojiet \(4\) pa labi.

Un nebaidieties no logaritma, izturieties pret to kā pret normālu skaitli.

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

Sadaliet vienādojumu ar 5

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


Šeit ir mūsu sakne. Jā, tas izskatās neparasti, bet atbilde nav izvēlēta.

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

Decimāllogaritmi un naturālie logaritmi

Kā norādīts logaritma definīcijā, tā bāze var būt jebkurš pozitīvs skaitlis, izņemot vienu \((a>0, a\neq1)\). Un starp visām iespējamām bāzēm ir divas, kas sastopamas tik bieži, ka logaritmiem ar tiem tika izgudrots īpašs īss apzīmējums:

Dabiskais logaritms: logaritms, kura bāze ir Eilera skaitlis \(e\) (vienāds ar aptuveni \(2,7182818…\)), un logaritms ir uzrakstīts kā \(\ln(a)\).

T.i., \(\ln(a)\) ir tāds pats kā \(\log_(e)(a)\)

Decimālais logaritms: logaritmu, kura bāze ir 10, raksta \(\lg(a)\).

T.i., \(\lg(a)\) ir tāds pats kā \(\log_(10)(a)\), kur \(a\) ir kāds skaitlis.

Pamatlogaritmiskā identitāte

Logaritmiem ir daudz īpašību. Viens no tiem tiek saukts par "Pamata logaritmisko identitāti" un izskatās šādi:

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

Šis īpašums izriet tieši no definīcijas. Apskatīsim, kā tieši šī formula parādījās.

Atgādiniet īsu logaritma definīciju:

ja \(a^(b)=c\), tad \(\log_(a)(c)=b\)

Tas nozīmē, ka \(b\) ir tāds pats kā \(\log_(a)(c)\). Tad mēs varam ierakstīt \(\log_(a)(c)\) nevis \(b\) formulā \(a^(b)=c\) . Izrādījās \(a^(\log_(a)(c))=c\) - galvenā logaritmiskā identitāte.

Jūs varat atrast pārējās logaritmu īpašības. Ar to palīdzību jūs varat vienkāršot un aprēķināt izteiksmju vērtības ar logaritmiem, kuras ir grūti tieši aprēķināt.

Piemērs : atrodiet izteiksmes vērtību \(36^(\log_(6)(5))\)

Risinājums :

Atbilde : \(25\)

Kā uzrakstīt skaitli kā logaritmu?

Kā minēts iepriekš, jebkurš logaritms ir tikai skaitlis. Ir arī otrādi: jebkuru skaitli var uzrakstīt kā logaritmu. Piemēram, mēs zinām, ka \(\log_(2) (4)\) ir vienāds ar divi. Tad jūs varat rakstīt \(\log_(2) (4)\), nevis divus.

Bet \(\log_(3)(9)\) ir arī vienāds ar \(2\), tāpēc varat rakstīt arī \(2=\log_(3)(9)\) . Līdzīgi ar \(\log_(5)(25)\) un ar \(\log_(9)(81)\) utt. Tas ir, izrādās

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

Tādējādi, ja nepieciešams, mēs varam rakstīt abus kā logaritmu ar jebkuru bāzi jebkur (pat vienādojumā, pat izteiksmē, pat nevienādībā) - vienkārši ierakstiet kvadrātveida bāzi kā argumentu.

Tas pats ir ar trīskāršu — to var rakstīt kā \(\log_(2)(8)\), vai kā \(\log_(3)(27)\), vai kā \(\log_(4)( 64) \) ... Šeit mēs rakstām bāzi kubā kā argumentu:

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

Un ar četriem:

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

Un ar mīnus viens:

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

Un ar vienu trešdaļu:

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

Jebkuru skaitli \(a\) var attēlot kā logaritmu ar bāzi \(b\): \(a=\log_(b)(b^(a))\)

Piemērs : atrodiet izteiksmes vērtību \(\frac(\log_(2)(14))(1+\log_(2)(7))\)

Risinājums :

Atbilde : \(1\)

    Sāksim ar Vienības logaritma īpašības. Tās formulējums ir šāds: vienotības logaritms ir vienāds ar nulli, tas ir, log a 1=0 jebkuram a>0, a≠1. Pierādījums ir vienkāršs: tā kā a 0 =1 jebkuram a, kas atbilst iepriekš minētajiem nosacījumiem a>0 un a≠1 , tad no logaritma definīcijas uzreiz izriet pierādītā vienādība log a 1=0.

    Sniegsim aplūkojamās īpašības pielietojuma piemērus: log 3 1=0 , lg1=0 un .

    Pāriesim pie nākamā īpašuma: skaitļa, kas vienāds ar bāzi, logaritms ir vienāds ar vienu, t.i., log a a=1 ja a>0, a≠1. Patiešām, tā kā a 1 =a jebkuram a , tad pēc logaritma definīcijas log a a = 1 .

    Šīs logaritmu īpašības izmantošanas piemēri ir log 5 5=1, log 5.6 5.6 un lne=1.

    Piemēram, log 2 2 7 =7, log10 -4 =-4 un .

    Divu pozitīvu skaitļu reizinājuma logaritms x un y ir vienāds ar šo skaitļu logaritmu reizinājumu: log a (x y)=log a x+log a y, a>0, a≠1. Pierādīsim reizinājuma logaritma īpašību. Sakarā ar grāda īpašībām a log a x+log a y =a log a x a log a y, un tā kā pēc galvenās logaritmiskās identitātes log a x =x un log a y =y , tad log a x a log a y =x y . Tādējādi log a x+log a y =x y , no kurienes pēc logaritma definīcijas seko vajadzīgā vienādība.

    Parādīsim piemērus, kā izmantot reizinājuma logaritma īpašību: log 5 (2 3)=log 5 2+log 5 3 un .

    Produkta logaritma īpašību var vispārināt ar pozitīvu skaitļu x 1 , x 2 , …, x n galīga skaita n reizinājumu kā log a (x 1 x 2 ... x n)= log a x 1 + log a x 2 +…+ log a x n . Šī vienlīdzība ir viegli pierādāma.

    Piemēram, reizinājuma naturālo logaritmu var aizstāt ar trīs skaitļu 4 , e un naturālo logaritmu summu.

    Divu pozitīvu skaitļu koeficienta logaritms x un y ir vienāds ar starpību starp šo skaitļu logaritmiem. Datuma logaritma īpašība atbilst formulai ar formu , kur a>0 , a≠1 , x un y ir daži pozitīvi skaitļi. Šīs formulas derīgums tiek pierādīts tāpat kā reizinājuma logaritma formula: kopš , tad pēc logaritma definīcijas .

    Šeit ir piemērs, kā izmantot šo logaritma rekvizītu: .

    Pāriesim pie pakāpes logaritma īpašība. Pakāpes logaritms ir vienāds ar eksponenta un šīs pakāpes bāzes moduļa logaritma reizinājumu. Mēs rakstām šo pakāpes logaritma īpašību formulas veidā: log a b p =p log a |b|, kur a>0, a≠1, b un p ir tādi skaitļi, ka b p pakāpei ir jēga un b p >0.

    Vispirms mēs pierādām šo īpašību pozitīvajam b . Pamatlogaritmiskā identitāte ļauj attēlot skaitli b kā log a b , tad b p =(a log a b) p , un iegūtā izteiksme jaudas īpašības dēļ ir vienāda ar p log a b . Tātad nonākam pie vienādības b p =a p log a b , no kuras pēc logaritma definīcijas secinām, ka log a b p =p log a b .

    Atliek pierādīt šo īpašību negatīvam b . Šeit mēs atzīmējam, ka izteiksmei log a b p negatīvam b ir jēga tikai pāra eksponentiem p (jo pakāpes b p vērtībai jābūt lielākai par nulli, pretējā gadījumā logaritmam nebūs jēgas), un šajā gadījumā b p =|b| lpp . Tad b p =|b| p =(a log a |b|) p =a p log a |b|, no kurienes log a b p =p log a |b| .

    Piemēram, un ln(-3) 4 =4 ln|-3|=4 ln3 .

    Tas izriet no iepriekšējā īpašuma logaritma īpašība no saknes: n-tās pakāpes saknes logaritms ir vienāds ar daļas 1/n reizinājumu un saknes izteiksmes logaritmu, tas ir, , kur a>0, a≠1, n ir naturāls skaitlis, kas lielāks par vienu, b>0.

    Pierādījums ir balstīts uz vienādību (sk. ), kas ir spēkā jebkuram pozitīvam b , un pakāpes logaritma īpašību: .

    Šeit ir šī īpašuma izmantošanas piemērs: .

    Tagad pierādīsim konvertēšanas formula uz jauno logaritma bāzi laipns . Lai to izdarītu, pietiek pierādīt vienādības log c b=log a b log c a pamatotību. Pamatlogaritmiskā identitāte ļauj mums attēlot skaitli b kā log a b , tad log c b=log c a log a b . Atliek izmantot pakāpes logaritma īpašību: log c a log a b = log a b log c a. Tādējādi tiek pierādīta vienādība log c b=log a b log c a, kas nozīmē, ka tiek pierādīta arī formula pārejai uz jaunu logaritma bāzi.

    Parādīsim pāris piemērus, kā izmantot šo logaritmu īpašību: un .

    Formula pārejai uz jaunu bāzi ļauj pāriet uz darbu ar logaritmiem, kuriem ir “ērta” bāze. Piemēram, to var izmantot, lai pārslēgtos uz naturālo vai decimālo logaritmu, lai jūs varētu aprēķināt logaritma vērtību no logaritmu tabulas. Formula pārejai uz jaunu logaritma bāzi arī dažos gadījumos ļauj atrast noteiktā logaritma vērtību, ja ir zināmas dažu logaritmu vērtības ar citām bāzēm.

    Bieži tiek izmantots īpašs formulas gadījums pārejai uz jaunu logaritma bāzi formas c=b . Tas parāda, ka log a b un log b a – . Piemēram, .

    Bieži tiek izmantota arī formula , kas noder logaritma vērtību atrašanai. Lai apstiprinātu savus vārdus, mēs parādīsim, kā, izmantojot to, tiek aprēķināta formas logaritma vērtība. Mums ir . Lai pierādītu formulu pietiek ar pārejas formulu uz jauno logaritma a bāzi: .

    Atliek pierādīt logaritmu salīdzināšanas īpašības.

    Pierādīsim, ka jebkuriem pozitīviem skaitļiem b 1 un b 2 , b 1 log a b 2 un a>1 nevienādība log a b 1

    Visbeidzot, atliek pierādīt pēdējo no uzskaitītajām logaritmu īpašībām. Mēs aprobežojamies ar tā pirmās daļas pierādīšanu, tas ir, mēs pierādām, ka, ja 1 >1, 2 >1 un 1 1 ir patiess log a 1 b> log a 2 b . Pārējie apgalvojumi par šo logaritmu īpašību tiek pierādīti ar līdzīgu principu.

    Izmantosim pretējo metodi. Pieņemsim, ka 1 >1, 2 >1 un 1 1 log a 1 b≤log a 2 b ir patiess. Pēc logaritmu īpašībām šīs nevienādības var pārrakstīt kā Un attiecīgi, un no tiem izriet, ka attiecīgi log b a 1 ≤log b a 2 un log b a 1 ≥log b a 2. Tad pēc pakāpju īpašībām ar vienādām bāzēm ir jāizpilda vienādības b log b a 1 ≥b log b a 2 un b log b a 1 ≥b log b a 2, tas ir, a 1 ≥a 2 . Tādējādi mēs esam nonākuši pie pretrunas nosacījumam a 1

Bibliogrāfija.

  • Kolmogorovs A.N., Abramovs A.M., Dudņicins Ju.P. uc Algebra un analīzes sākums: mācību grāmata vispārējās izglītības iestāžu 10.-11.klasei.
  • Gusevs V.A., Mordkovičs A.G. Matemātika (rokasgrāmata tehnikumu pretendentiem).

Logaritms b (b > 0) uz bāzi a (a > 0, a ≠ 1) ir eksponents, līdz kuram jāpalielina skaitlis a, lai iegūtu b.

B bāzes 10 logaritmu var uzrakstīt kā žurnāls(b), un logaritms līdz bāzei e (dabiskais logaritms) - ln(b).

Bieži izmanto, risinot uzdevumus ar logaritmiem:

Logaritmu īpašības

Ir četri galvenie logaritmu īpašības.

Lai a > 0, a ≠ 1, x > 0 un y > 0.

Īpašība 1. Produkta logaritms

Produkta logaritms ir vienāds ar logaritmu summu:

log a (x ⋅ y) = log a x + log a y

Īpašība 2. Koeficienta logaritms

Koeficienta logaritms ir vienāds ar logaritmu starpību:

log a (x / y) = log a x – log a y

Īpašība 3. Pakāpes logaritms

Pakāpju logaritms ir vienāds ar pakāpes un logaritma reizinājumu:

Ja logaritma bāze atrodas eksponentā, tad tiek piemērota cita formula:

Īpašība 4. Saknes logaritms

Šo īpašību var iegūt no pakāpes logaritma īpašības, jo n-tās pakāpes sakne ir vienāda ar 1/n pakāpju:

Formula pārejai no logaritma vienā bāzē uz logaritmu citā bāzē

Šo formulu bieži izmanto arī, risinot dažādus logaritmu uzdevumus:

Īpašs gadījums:

Logaritmu (nevienādību) salīdzinājums

Pieņemsim, ka mums ir 2 funkcijas f(x) un g(x) zem logaritmiem ar vienādām bāzēm un starp tām ir nevienlīdzības zīme:

Lai tos salīdzinātu, vispirms ir jāaplūko logaritmu a bāze:

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

Kā atrisināt uzdevumus ar logaritmiem: piemēri

Uzdevumi ar logaritmiem iekļauts USE matemātikā 11. klasei 5. uzdevumā un 7. uzdevumā, uzdevumus ar risinājumiem varat atrast mūsu tīmekļa vietnes attiecīgajās sadaļās. Arī matemātikas uzdevumu bankā ir atrodami uzdevumi ar logaritmiem. Visus piemērus varat atrast, meklējot vietnē.

Kas ir logaritms

Logaritmi vienmēr ir uzskatīti par sarežģītu tēmu skolas matemātikas kursā. Ir daudz dažādu logaritma definīciju, taču nez kāpēc lielākā daļa mācību grāmatu izmanto vissarežģītākās un neveiksmīgākās no tām.

Mēs definēsim logaritmu vienkārši un skaidri. Šim nolūkam izveidosim tabulu:

Tātad, mums ir divas pilnvaras.

Logaritmi - īpašības, formulas, kā atrisināt

Ja ņemat skaitli no apakšējās rindas, tad varat viegli atrast jaudu, līdz kurai jums ir jāpalielina divi, lai iegūtu šo skaitli. Piemēram, lai iegūtu 16, jums jāpaaugstina divi līdz ceturtajai pakāpei. Un, lai iegūtu 64, jums jāpaaugstina divi līdz sestajai pakāpei. To var redzēt no tabulas.

Un tagad - faktiski logaritma definīcija:

argumenta x bāze a ir pakāpe, līdz kurai jāpalielina skaitlis a, lai iegūtu skaitli x.

Apzīmējums: log a x \u003d b, kur a ir bāze, x ir arguments, b faktiski ir vienāds ar logaritmu.

Piemēram, 2 3 = 8 ⇒ log 2 8 = 3 (2. bāzes logaritms no 8 ir trīs, jo 2 3 = 8). Varētu arī reģistrēt 2 64 = 6, jo 2 6 = 64.

Tiek izsaukta skaitļa logaritma atrašana noteiktai bāzei. Tāpēc pievienosim mūsu tabulai jaunu rindu:

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 žurnāls 2 8 = 3 žurnāls 2 16 = 4 žurnāls 2 32 = 5 žurnāls 2 64 = 6

Diemžēl ne visi logaritmi tiek izskatīti tik vienkārši. Piemēram, mēģiniet atrast log 2 5. Skaitlis 5 nav tabulā, bet loģika nosaka, ka logaritms atradīsies kaut kur segmentā. Jo 22< 5 < 2 3 , а чем больше степень двойки, тем больше получится число.

Šādus skaitļus sauc par iracionāliem: skaitļus aiz komata var rakstīt bezgalīgi, un tie nekad neatkārtojas. Ja logaritms izrādās neracionāls, labāk to atstāt šādi: log 2 5, log 3 8, log 5 100.

Ir svarīgi saprast, ka logaritms ir izteiksme ar diviem mainīgajiem (bāze un arguments). Sākumā daudzi cilvēki sajauc, kur ir pamats un kur ir arguments. Lai izvairītos no kaitinošiem pārpratumiem, vienkārši apskatiet attēlu:

Mūsu priekšā ir nekas vairāk kā logaritma definīcija. Atcerieties: logaritms ir jauda, uz kuru jums ir jāpaaugstina bāze, lai iegūtu argumentu. Tā ir bāze, kas tiek pacelta līdz jaudai - attēlā tā ir izcelta sarkanā krāsā. Izrādās, ka pamatne vienmēr ir apakšā! Šo brīnišķīgo likumu saviem skolēniem izstāstu jau pirmajā stundā – un nav apjukuma.

Kā skaitīt logaritmus

Mēs izdomājām definīciju - atliek iemācīties skaitīt logaritmus, t.i. atbrīvoties no "baļķa" zīmes. Vispirms mēs atzīmējam, ka no definīcijas izriet divi svarīgi fakti:

  1. Argumentam un bāzei vienmēr jābūt lielākam par nulli. Tas izriet no pakāpes definīcijas ar racionālu eksponentu, līdz kuram tiek reducēta logaritma definīcija.
  2. Bāzei ir jāatšķiras no vienotības, jo jebkuras jaudas vienība joprojām ir vienība. Šī iemesla dēļ jautājums “uz kādu spēku jāpaceļ viens, lai iegūtu divus” ir bezjēdzīgs. Nav tādas pakāpes!

Tādus ierobežojumus sauc derīgs diapazons(ODZ). Izrādās, ka logaritma ODZ izskatās šādi: log a x = b ⇒ x > 0, a > 0, a ≠ 1.

Ņemiet vērā, ka skaitlim b (logaritma vērtība) nav ierobežojumu. Piemēram, logaritms var būt negatīvs: log 2 0,5 = −1, jo 0,5 = 2–1.

Taču tagad mēs skatāmies tikai uz skaitliskām izteiksmēm, kur nav nepieciešams zināt logaritma ODZ. Visus ierobežojumus problēmu sastādītāji jau ņēmuši vērā. Bet, kad stājas spēkā logaritmiski vienādojumi un nevienādības, IDD prasības kļūs obligātas. Patiešām, pamatā un argumentācijā var būt ļoti spēcīgas konstrukcijas, kas ne vienmēr atbilst iepriekš minētajiem ierobežojumiem.

Tagad apsveriet vispārējo logaritmu aprēķināšanas shēmu. Tas sastāv no trim soļiem:

  1. Izsakiet bāzi a un argumentu x kā pakāpju ar mazāko iespējamo bāzi, kas lielāka par vienu. Pa ceļam labāk ir atbrīvoties no decimāldaļskaitļiem;
  2. Atrisiniet mainīgā b vienādojumu: x = a b ;
  3. Iegūtais skaitlis b būs atbilde.

Tas ir viss! Ja logaritms izrādīsies neracionāls, tas būs redzams jau pirmajā solī. Prasība, ka bāzei jābūt lielākai par vienu, ir ļoti svarīga: tas samazina kļūdu iespējamību un ievērojami vienkāršo aprēķinus. Līdzīgi ir ar decimāldaļskaitļiem: ja tos uzreiz pārveidosit par parastajiem, kļūdu būs daudzkārt mazāk.

Apskatīsim, kā šī shēma darbojas, izmantojot konkrētus piemērus:

Uzdevums. Aprēķiniet logaritmu: log 5 25

  1. Attēlosim bāzi un argumentu kā piecu pakāpju: 5 = 5 1 ; 25 = 52;
  2. Izveidosim un atrisināsim vienādojumu:
    log 5 25 = b ⇒(5 1) b = 5 2 ⇒5 b = 5 2 ⇒ b = 2;

  3. Saņemta atbilde: 2.

Uzdevums. Aprēķiniet logaritmu:

Uzdevums. Aprēķiniet logaritmu: log 4 64

  1. Attēlosim bāzi un argumentu kā divu pakāpju: 4 = 2 2 ; 64 = 26;
  2. Izveidosim un atrisināsim vienādojumu:
    log 4 64 = b ⇒ (2 2) b = 2 6 ⇒ 2 2b = 2 6 ⇒ 2b = 6 ⇒ b = 3;
  3. Saņemta atbilde: 3.

Uzdevums. Aprēķiniet logaritmu: log 16 1

  1. Attēlosim bāzi un argumentu kā divu pakāpju: 16 = 2 4 ; 1 = 20;
  2. Izveidosim un atrisināsim vienādojumu:
    log 16 1 = b ⇒ (2 4) b = 2 0 ⇒ 2 4b = 2 0 ⇒ 4b = 0 ⇒ b = 0;
  3. Saņemta atbilde: 0.

Uzdevums. Aprēķiniet logaritmu: log 7 14

  1. Attēlosim bāzi un argumentu kā septiņu pakāpju: 7 = 7 1 ; 14 nav attēlots kā septiņi, jo 7 1< 14 < 7 2 ;
  2. No iepriekšējās rindkopas izriet, ka logaritms netiek ņemts vērā;
  3. Atbilde ir bez izmaiņām: žurnāls 7 14.

Neliela piezīme par pēdējo piemēru. Kā pārliecināties, ka skaitlis nav precīzs cita skaitļa pakāpe? Ļoti vienkārši - vienkārši sadaliet to galvenajos faktoros. Ja paplašināšanā ir vismaz divi dažādi faktori, skaitlis nav precīza jauda.

Uzdevums. Uzziniet, vai skaitļa precīzās pilnvaras ir: 8; 48; 81; 35; četrpadsmit.

8 \u003d 2 2 2 \u003d 2 3 - precīzs grāds, jo ir tikai viens reizinātājs;
48 = 6 8 = 3 2 2 2 2 = 3 2 4 nav precīza jauda, ​​jo ir divi faktori: 3 un 2;
81 \u003d 9 9 \u003d 3 3 3 3 \u003d 3 4 - precīzs grāds;
35 = 7 5 - atkal nav precīzs grāds;
14 \u003d 7 2 - atkal nav precīzs grāds;

Ņemiet vērā arī to, ka paši pirmskaitļi vienmēr ir paši precīzas pilnvaras.

Decimālais logaritms

Daži logaritmi ir tik izplatīti, ka tiem ir īpašs nosaukums un apzīmējums.

argumenta x ir 10. bāzes logaritms, t.i. jauda, ​​līdz kurai jāpaaugstina 10, lai iegūtu x. Apzīmējums: lgx.

Piemēram, log 10 = 1; log 100 = 2; lg 1000 = 3 - utt.

Turpmāk, kad mācību grāmatā parādās tāda frāze kā “Atrast lg 0.01”, ziniet, ka tā nav drukas kļūda. Šis ir decimālais logaritms. Tomēr, ja neesat pieradis pie šāda apzīmējuma, vienmēr varat to pārrakstīt:
log x = log 10 x

Viss, kas attiecas uz parastajiem logaritmiem, attiecas arī uz decimāldaļām.

naturālais logaritms

Ir vēl viens logaritms, kuram ir savs apzīmējums. Savā ziņā tas ir pat svarīgāks par decimāldaļu. Šis ir dabiskais logaritms.

argumenta x ir logaritms bāzei e, t.i. jauda, ​​līdz kurai jāpalielina skaitlis e, lai iegūtu skaitli x. Apzīmējums: lnx.

Daudzi jautās: kāds ir cipars e? Tas ir neracionāls skaitlis, tā precīzu vērtību nevar atrast un pierakstīt. Šeit ir tikai pirmie skaitļi:
e = 2,718281828459…

Mēs neiedziļināsimies, kas ir šis numurs un kāpēc tas ir vajadzīgs. Atcerieties, ka e ir naturālā logaritma bāze:
ln x = log e x

Tādējādi ln e = 1; log e 2 = 2; ln e 16 = 16 - utt. No otras puses, ln 2 ir iracionāls skaitlis. Kopumā jebkura racionāla skaitļa naturālais logaritms ir iracionāls. Protams, izņemot vienotību: ln 1 = 0.

Dabiskajiem logaritmiem ir spēkā visi noteikumi, kas ir spēkā parastajiem logaritmiem.

Skatīt arī:

Logaritms. Logaritma īpašības (logaritma jauda).

Kā attēlot skaitli kā logaritmu?

Mēs izmantojam logaritma definīciju.

Logaritms ir jaudas rādītājs, līdz kuram jāpaaugstina bāze, lai iegūtu skaitli zem logaritma zīmes.

Tātad, lai noteiktu skaitli c attēlotu kā logaritmu bāzei a, zem logaritma zīmes jāievieto grāds ar tādu pašu bāzi kā logaritma bāze, un šis skaitlis c jāieraksta eksponentā. :

Logaritma veidā jūs varat attēlot absolūti jebkuru skaitli - pozitīvu, negatīvu, veselu skaitli, daļskaitli, racionālu, iracionālu:

Lai nesajauktu a un c saspringtos testa vai eksāmena apstākļos, varat atcerēties šādu noteikumu:

kas ir apakšā, iet uz leju, kas ir augšā, iet uz augšu.

Piemēram, jūs vēlaties attēlot skaitli 2 kā logaritmu bāzei 3.

Mums ir divi skaitļi - 2 un 3. Šie skaitļi ir bāze un eksponents, ko mēs rakstīsim zem logaritma zīmes. Atliek noteikt, kurš no šiem skaitļiem ir jāpieraksta pakāpes bāzē un kurš - uz augšu, eksponentā.

Logaritma ierakstā 3. bāze atrodas apakšā, kas nozīmē, ka, attēlojot divpadsmito kā logaritmu ar 3. bāzi, mēs arī ierakstīsim 3 līdz bāzei.

2 ir lielāks par 3. Un pakāpes apzīmējumā mēs rakstām divus virs trim, tas ir, eksponentā:

Logaritmi. Pirmais līmenis.

Logaritmi

logaritms pozitīvs skaitlis b saprāta dēļ a, kur a > 0, a ≠ 1, ir eksponents, līdz kuram skaitlis jāpalielina. a, Iegūt b.

Logaritma definīcijaīsumā var uzrakstīt šādi:

Šī vienlīdzība ir spēkā b > 0, a > 0, a ≠ 1. Viņu parasti sauc logaritmiskā identitāte.
Tiek izsaukta skaitļa logaritma atrašanas darbība logaritms.

Logaritmu īpašības:

Produkta logaritms:

Dalījuma koeficienta logaritms:

Logaritma bāzes aizstāšana:

Pakāpju logaritms:

saknes logaritms:

Logaritms ar jaudas bāzi:





Decimāllogaritmi un naturālie logaritmi.

Decimālais logaritms skaitļi izsauc šī skaitļa logaritmu 10 un raksta   lg b
naturālais logaritms skaitļi izsauc šī skaitļa logaritmu uz bāzi e, kur e ir iracionāls skaitlis, kas aptuveni vienāds ar 2,7. Tajā pašā laikā viņi raksta ln b.

Citas piezīmes par algebru un ģeometriju

Logaritmu pamatīpašības

Logaritmu pamatīpašības

Logaritmus, tāpat kā jebkuru skaitli, var saskaitīt, atņemt un pārveidot visos iespējamos veidos. Bet, tā kā logaritmi nav gluži parasti skaitļi, šeit ir noteikumi, kurus sauc pamata īpašības.

Šie noteikumi ir jāzina – bez tiem nevar atrisināt nevienu nopietnu logaritmisku uzdevumu. Turklāt tādu ir ļoti maz – visu var apgūt vienā dienā. Tātad sāksim.

Logaritmu saskaitīšana un atņemšana

Apsveriet divus logaritmus ar vienādu bāzi: log a x un log a y. Pēc tam tos var pievienot un atņemt, un:

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

Tātad logaritmu summa ir vienāda ar reizinājuma logaritmu, un atšķirība ir koeficienta logaritms. Lūdzu, ņemiet vērā: galvenais šeit ir - tādi paši pamatojumi. Ja bāzes atšķiras, šie noteikumi nedarbojas!

Šīs formulas palīdzēs aprēķināt logaritmisko izteiksmi pat tad, ja tās atsevišķās daļas netiek ņemtas vērā (skatiet nodarbību "Kas ir logaritms"). Apskatiet piemērus un skatiet:

baļķis 6 4 + baļķis 6 9.

Tā kā logaritmu bāzes ir vienādas, mēs izmantojam summas formulu:
log 6 4 + log 6 9 = log 6 (4 9) = log 6 36 = 2.

Uzdevums. Atrodiet izteiksmes vērtību: log 2 48 − log 2 3.

Bāzes ir vienādas, mēs izmantojam atšķirības formulu:
log 2 48 - log 2 3 = log 2 (48: 3) = log 2 16 = 4.

Uzdevums. Atrodiet izteiksmes vērtību: log 3 135 − log 3 5.

Atkal, bāzes ir vienādas, tāpēc mums ir:
log 3 135 − log 3 5 = log 3 (135: 5) = log 3 27 = 3.

Kā redzat, sākotnējās izteiksmes sastāv no "sliktiem" logaritmiem, kas netiek apskatīti atsevišķi. Bet pēc pārvērtībām izrādās diezgan normāli skaitļi. Daudzi testi ir balstīti uz šo faktu. Jā, kontrole - līdzīgi izteicieni visā nopietnībā (dažkārt - praktiski bez izmaiņām) tiek piedāvāti eksāmenā.

Eksponenta noņemšana no logaritma

Tagad nedaudz sarežģīsim uzdevumu. Ko darīt, ja logaritma bāzē vai argumentā ir pakāpe? Tad šīs pakāpes eksponentu var izņemt no logaritma zīmes saskaņā ar šādiem noteikumiem:

Ir viegli saprast, ka pēdējais noteikums seko viņu pirmajiem diviem. Bet tomēr labāk to atcerēties – dažos gadījumos tas ievērojami samazinās aprēķinu apjomu.

Protams, visiem šiem noteikumiem ir jēga, ja tiek ievērots ODZ logaritms: a > 0, a ≠ 1, x > 0. Un vēl viena lieta: iemācīties pielietot visas formulas ne tikai no kreisās puses uz labo, bet arī otrādi, t.i. jūs varat ievadīt skaitļus pirms logaritma zīmes pašā logaritmā.

Kā atrisināt logaritmus

Tas ir tas, kas visbiežāk tiek prasīts.

Uzdevums. Atrodiet izteiksmes vērtību: log 7 49 6 .

Atbrīvosimies no argumenta pakāpes pēc pirmās formulas:
log 7 49 6 = 6 log 7 49 = 6 2 = 12

Uzdevums. Atrodiet izteiksmes vērtību:

Ņemiet vērā, ka saucējs ir logaritms, kura bāze un arguments ir precīzas pakāpes: 16 = 2 4 ; 49 = 72. Mums ir:

Es domāju, ka pēdējais piemērs ir jāprecizē. Kur ir pazuduši logaritmi? Līdz pēdējam brīdim strādājam tikai ar saucēju. Viņi uzrādīja tur esošā logaritma bāzi un argumentu grādu veidā un izņēma rādītājus - viņi ieguva “trīsstāvu” daļu.

Tagad apskatīsim galveno frakciju. Skaitītājam un saucējam ir vienāds skaitlis: log 2 7. Tā kā log 2 7 ≠ 0, mēs varam samazināt daļu - 2/4 paliks saucējā. Saskaņā ar aritmētikas noteikumiem četriniekus var pārsūtīt uz skaitītāju, kas arī tika izdarīts. Rezultāts ir atbilde: 2.

Pāreja uz jaunu pamatu

Runājot par logaritmu saskaitīšanas un atņemšanas noteikumiem, īpaši uzsvēru, ka tie darbojas tikai ar vienādām bāzēm. Ko darīt, ja bāzes atšķiras? Ko darīt, ja tās nav precīzas viena un tā paša skaitļa pilnvaras?

Palīgā nāk formulas pārejai uz jaunu bāzi. Mēs tos formulējam teorēmas veidā:

Dots logaritms log a x. Tad jebkuram ciparam c, kurā c > 0 un c ≠ 1, vienādība ir patiesa:

Jo īpaši, ja ievietojam c = x, mēs iegūstam:

No otrās formulas izriet, ka ir iespējams apmainīt logaritma bāzi un argumentu, taču šajā gadījumā tiek “apgriezta” visa izteiksme, t.i. logaritms ir saucējā.

Šīs formulas reti sastopamas parastajās skaitliskās izteiksmēs. To, cik tie ir ērti, var novērtēt tikai risinot logaritmiskos vienādojumus un nevienādības.

Tomēr ir uzdevumi, kurus nemaz nevar atrisināt, izņemot pāreju uz jaunu pamatu. Apskatīsim pāris no šiem:

Uzdevums. Atrodiet izteiksmes vērtību: log 5 16 log 2 25.

Ņemiet vērā, ka abu logaritmu argumenti ir precīzi eksponenti. Izņemsim rādītājus: log 5 16 = log 5 2 4 = 4log 5 2; log 2 25 = log 2 5 2 = 2 log 2 5;

Tagad apgriezīsim otro logaritmu:

Tā kā reizinājums nemainās no faktoru permutācijas, mēs mierīgi sareizinājām četri un divi un pēc tam izdomājām logaritmus.

Uzdevums. Atrodiet izteiksmes vērtību: log 9 100 lg 3.

Pirmā logaritma bāze un arguments ir precīzas pilnvaras. Pierakstīsim to un atbrīvosimies no rādītājiem:

Tagad atbrīvosimies no decimālā logaritma, pārejot uz jaunu bāzi:

Pamatlogaritmiskā identitāte

Bieži vien risināšanas procesā ir nepieciešams attēlot skaitli kā logaritmu noteiktai bāzei.

Šajā gadījumā formulas mums palīdzēs:

Pirmajā gadījumā skaitlis n kļūst par eksponentu argumentā. Skaitlis n var būt pilnīgi jebkas, jo tā ir tikai logaritma vērtība.

Otrā formula patiesībā ir pārfrāzēta definīcija. To sauc šādi:

Patiešām, kas notiks, ja skaitlis b palielinās līdz tādai pakāpei, ka skaitlis b šajā pakāpē dod skaitli a? Tieši tā: tas ir tas pats cipars a. Vēlreiz uzmanīgi izlasiet šo rindkopu - daudzi cilvēki tajā “karājas”.

Tāpat kā jaunās bāzes konvertēšanas formulas, arī pamata logaritmiskā identitāte dažkārt ir vienīgais iespējamais risinājums.

Uzdevums. Atrodiet izteiksmes vērtību:

Ņemiet vērā, ka log 25 64 = log 5 8 - tikko izņēma kvadrātu no bāzes un logaritma argumenta. Ņemot vērā noteikumus jaudu reizināšanai ar to pašu bāzi, mēs iegūstam:

Ja kāds nezina, tas bija īsts Vienotā valsts pārbaudījuma uzdevums 🙂

Logaritmiskā vienība un logaritmiskā nulle

Noslēgumā es sniegšu divas identitātes, kuras ir grūti nosaukt par īpašībām - drīzāk tās ir sekas no logaritma definīcijas. Viņi pastāvīgi tiek atrasti problēmās un pārsteidzošā kārtā rada problēmas pat "progresīviem" studentiem.

  1. log a a = 1 ir. Atcerieties vienreiz un uz visiem laikiem: logaritms jebkurai bāzei a no pašas šīs bāzes ir vienāds ar vienu.
  2. log a 1 = 0 ir. Bāze a var būt jebkas, bet, ja arguments ir viens, logaritms ir nulle! Tā kā a 0 = 1 ir tiešas definīcijas sekas.

Tās ir visas īpašības. Noteikti praktizējiet to pielietošanu praksē! Nodarbības sākumā lejupielādējiet apkrāptu lapu, izdrukājiet to un atrisiniet problēmas.

izriet no tās definīcijas. Un tātad skaitļa logaritms b saprāta dēļ bet definēts kā eksponents, līdz kuram skaitlis jāpaaugstina a lai iegūtu numuru b(logaritms pastāv tikai pozitīviem skaitļiem).

No šī formulējuma izriet, ka aprēķins x=log a b, ir līdzvērtīgs vienādojuma atrisināšanai cirvis=b. Piemēram, žurnāls 2 8 = 3 jo 8 = 2 3 . Logaritma formulējums ļauj pamatot, ka, ja b=a c, tad skaitļa logaritms b saprāta dēļ a vienāds no. Tāpat ir skaidrs, ka logaritma tēma ir cieši saistīta ar tēmu par skaitļa spēku.

Ar logaritmiem, tāpat kā ar jebkuriem skaitļiem, jūs varat veikt saskaitīšanas, atņemšanas darbības un pārveidot visos iespējamos veidos. Bet, ņemot vērā faktu, ka logaritmi nav gluži parasti skaitļi, šeit ir spēkā savi īpašie noteikumi, kurus sauc pamata īpašības.

Logaritmu saskaitīšana un atņemšana.

Ņem divus logaritmus ar tādu pašu bāzi: žurnāls x Un log a y. Pēc tam noņemot ir iespējams veikt saskaitīšanas un atņemšanas darbības:

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

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

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

No koeficientu logaritmu teorēmas var iegūt vēl vienu logaritma īpašību. Ir labi zināms, ka žurnāls a 1 = 0, tāpēc

žurnāls a 1 /b= baļķis a 1 - baļķis a b= -log a b.

Tātad pastāv vienlīdzība:

log a 1 / b = - log a b.

Divu savstarpēji apgrieztu skaitļu logaritmi uz tā paša pamata atšķirsies viens no otra tikai pēc zīmes. Tātad:

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

Notiek ielāde...Notiek ielāde...