Logarifmlarni kamaytirish uchun formulalar. Natural logarifm, ln x funksiyasi

Raqamning logarifmi N sabab bilan lekin ko'rsatkich deyiladi X , siz oshirishingiz kerak bo'lgan lekin raqamni olish uchun N

Shu sharti bilan
,
,

Logarifmning ta'rifidan kelib chiqadiki
, ya'ni.
- bu tenglik asosiy logarifmik identifikatsiyadir.

10-sonli logarifmlar oʻnlik logarifmlar deyiladi. O'rniga
yozish
.

asosiy logarifmlar e tabiiy deyiladi va belgilanadi
.

Logarifmlarning asosiy xossalari.

    Har qanday asos uchun birlik logarifmi nolga teng

    Mahsulotning logarifmi omillarning logarifmlari yig'indisiga teng.

3) Bo'limning logarifmi logarifmlarning ayirmasiga teng


Faktor
bazadagi logarifmlardan o'tish moduli deyiladi a asosdagi logarifmlarga b .

2-5 xossalardan foydalanib, ko'pincha murakkab ifodaning logarifmini logarifmlar ustidagi oddiy arifmetik amallar natijasiga qisqartirish mumkin.

Misol uchun,

Logarifmning bunday o'zgarishlariga logarifmlar deyiladi. Logarifmlarning o'zaro o'zgarishiga potentsiallanish deyiladi.

2-bob. Oliy matematika elementlari.

1. Limitlar

funktsiya chegarasi
intilish paytida chekli A soni bo'lsa xx 0 har bir oldindan belgilangan uchun
, raqam bor
shu bilanoq
, keyin
.

Cheklangan funksiya undan cheksiz kichik miqdor bilan farq qiladi:
, bu erda - b.m.w., ya'ni.
.

Misol. Funktsiyani ko'rib chiqing
.

Intilish paytida
, funktsiyasi y nolga tushadi:

1.1. Limitlar haqidagi asosiy teoremalar.

    Doimiy qiymatning chegarasi bu doimiy qiymatga teng

.

    Cheklangan sonli funksiyalar yig‘indisining (farqining) chegarasi bu funksiyalar chegaralarining yig‘indisiga (farqiga) teng.

    Chekli sonli funksiyalar ko‘paytmasining chegarasi bu funksiyalar chegaralarining ko‘paytmasiga teng.

    Agar maxraj chegarasi nolga teng bo'lmasa, ikkita funktsiyaning bo'linmasining chegarasi bu funktsiyalarning chegaralari bo'linmasiga teng.

Ajoyib chegaralar

,
, qayerda

1.2. Limit hisoblash misollari

Biroq, barcha chegaralar shunchalik sodda hisoblanmaydi. Ko'pincha, limitni hisoblash noaniqlik turini oshkor qilish uchun qisqartiriladi: yoki .

.

2. Funksiyaning hosilasi

Bizda funktsiya bo'lsin
, segmentda uzluksiz
.

Dalil biroz kuchaydi
. Shundan so'ng, funktsiya ortib boradi
.

Argument qiymati funksiya qiymatiga mos keladi
.

Argument qiymati
funksiyaning qiymatiga mos keladi.

Binobarin, .

Bu munosabatning chegarasini topamiz
. Agar bu chegara mavjud bo'lsa, u berilgan funktsiyaning hosilasi deyiladi.

Berilgan funksiyaning 3 hosilasining ta’rifi
argument bilan argumentning o'sishi ixtiyoriy ravishda nolga moyil bo'lganda, funktsiya o'sishining argument o'sishiga nisbati chegarasi deb ataladi.

Funktsiya hosilasi
quyidagicha ifodalanishi mumkin:

; ; ; .

Ta'rif 4Funksiyaning hosilasini topish amali deyiladi farqlash.

2.1. Hosilning mexanik ma'nosi.

Ba'zi bir qattiq jism yoki moddiy nuqtaning to'g'ri chiziqli harakatini ko'rib chiqing.

Bir vaqtning o'zida ruxsat bering harakatlanuvchi nuqta
masofada edi boshlang'ich pozitsiyasidan
.

Biroz vaqt o'tgach
u uzoqqa ko'chdi
. Munosabat =- moddiy nuqtaning o'rtacha tezligi
. Shuni hisobga olib, bu nisbatning chegarasini topamiz
.

Binobarin, moddiy nuqtaning oniy tezligini aniqlash vaqtga nisbatan yo‘l hosilasini topishga qisqartiriladi.

2.2. Hosilning geometrik qiymati

Faraz qilaylik, bizda grafik jihatdan aniqlangan funksiya bor
.

Guruch. 1. Hosilning geometrik ma’nosi

Agar
, keyin nuqta
, nuqtaga yaqinlashib, egri chiziq bo'ylab harakatlanadi
.

Natijada
, ya'ni. argumentning qiymati berilgan hosilaning qiymati o'qning musbat yo'nalishi bilan berilgan nuqtada tangens hosil qilgan burchakning tangensiga son jihatdan tengdir.
.

2.3. Asosiy farqlash formulalari jadvali.

Quvvat funktsiyasi

Eksponensial funktsiya

logarifmik funktsiya

trigonometrik funktsiya

Teskari trigonometrik funktsiya

2.4. Farqlash qoidalari.

ning hosilasi

Funktsiyalar yig'indisining (farqining) hosilasi


Ikki funktsiyaning hosilasi


Ikki funktsiya bo'limining hosilasi


2.5. Murakkab funktsiyaning hosilasi.

Funktsiyaga ruxsat bering
sifatida ifodalanishi mumkin

Va
, bu erda o'zgaruvchi demak, oraliq dalildir

Murakkab funktsiyaning hosilasi berilgan funksiyaning oraliq argumentga nisbatan hosilasining x ga nisbatan oraliq argument hosilasi bilan teng.

Misol 1.

2-misol.

3. Funksiya differensiali.

Bo'lsin
, ba'zi bir intervalda differentsiallanadi
qo'yib yubor da bu funksiya hosilaga ega

,

keyin yozishingiz mumkin

(1),

qayerda - cheksiz kichik miqdor,

chunki da

Barcha tenglik shartlarini (1) ga ko'paytirish
bizda ... bor:

Qayerda
- b.m.v. yuqori tartib.

Qiymat
funksiyaning differensiali deyiladi
va belgilandi

.

3.1. Differensialning geometrik qiymati.

Funktsiyaga ruxsat bering
.

2-rasm. Differensialning geometrik ma'nosi.

.

Shubhasiz, funktsiyaning differensialligi
berilgan nuqtadagi tangens ordinatasining ortishiga teng.

3.2. Turli tartibli hosilalar va differentsiallar.

Agar bo'lsa
, keyin
birinchi hosila deyiladi.

Birinchi hosilaning hosilasi ikkinchi tartibli hosila deyiladi va yoziladi
.

Funksiyaning n-tartibning hosilasi
(n-1) tartibning hosilasi deyiladi va shunday yoziladi:

.

Funksiya differensialining differensialiga ikkinchi differensial yoki ikkinchi tartibli differensial deyiladi.

.

.

3.3 Differensiallash yordamida biologik masalalarni yechish.

Vazifa 1. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, mikroorganizmlar koloniyasining o'sishi qonunga bo'ysunadi
, qayerda N - mikroorganizmlar soni (minglab); t - vaqt (kun).

b) Bu davrda koloniya aholisi ko'payadimi yoki kamayadimi?

Javob. Koloniya kattalashib boradi.

Vazifa 2. Ko'ldagi suv patogen bakteriyalar tarkibini nazorat qilish uchun vaqti-vaqti bilan tekshiriladi. Bo'ylab t sinovdan bir necha kun o'tgach, bakteriyalar kontsentratsiyasi nisbati bilan aniqlanadi

.

Ko'lda bakteriyalarning minimal kontsentratsiyasi qachon keladi va unda suzish mumkin bo'ladi?

Yechish Funksiya hosilasi nolga teng bo‘lganda max yoki min ga etadi.

,

6 kundan keyin maksimal yoki min bo'lishini aniqlaymiz. Buning uchun biz ikkinchi hosilani olamiz.


Javob: 6 kundan keyin bakteriyalarning minimal konsentratsiyasi bo'ladi.

\(a^(b)=c\) \(\Chap oʻng oʻq\) \(\log_(a)(c)=b\)

Keling, buni osonroq tushuntiramiz. Masalan, \(\log_(2)(8)\) quvvatga teng \(2\) \(8\) olish uchun ko'tarilishi kerak. Bundan ma'lum bo'ladiki, \(\log_(2)(8)=3\).

Misollar:

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

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

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

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

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

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

Logarifmning argumenti va asosi

Har qanday logarifm quyidagi "anatomiyaga" ega:

Logarifmning argumenti odatda uning darajasida yoziladi, asos esa logarifm belgisiga yaqinroq pastki chiziqda yoziladi. Va bu yozuv quyidagicha o'qiladi: "yigirma beshning logarifmi beshning asosiga".

Logarifmni qanday hisoblash mumkin?

Logarifmni hisoblash uchun siz savolga javob berishingiz kerak: argumentni olish uchun bazani qanday darajaga ko'tarish kerak?

Misol uchun, logarifmni hisoblang: 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) \(16\) ni olish uchun \(4\) ni qanday quvvatga oshirish kerak? Shubhasiz, ikkinchisi. Shunung uchun:

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

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

c) \(1\) ni olish uchun \(\sqrt(5)\)ni qanday quvvatga oshirish kerak? Va qaysi daraja har qanday raqamni birlik qiladi? Albatta, nol!

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

d) \(\sqrt(7)\) ni olish uchun \(\sqrt(7)\)ni qanday quvvatga oshirish kerak? Birinchisida - birinchi darajadagi har qanday raqam o'ziga teng.

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

e) \(\sqrt(3)\) olish uchun \(3\) ni qanday quvvatga oshirish kerak? Biz bilamizki, bu kasr darajasi va shuning uchun kvadrat ildiz \(\frac(1)(2)\) ning kuchidir.

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

Misol : Logarifmni hisoblang \(\log_(4\sqrt(2))(8)\)

Yechim :

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

Logarifmning qiymatini topishimiz kerak, uni x deb belgilaymiz. Endi logarifmning ta'rifidan foydalanamiz:
\(\log_(a)(c)=b\) \(\Chap o'ng strelka\) \(a^(b)=c\)

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

\(4\sqrt(2)\) va \(8\) qanday bog'lanadi? Ikki, chunki ikkala raqam ham ikkita bilan ifodalanishi mumkin:
\(4=2^(2)\) \(\sqrt(2)=2^(\frac(1)(2))\) \(8=2^(3)\)

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

Chapda biz daraja xususiyatlaridan foydalanamiz: \(a^(m)\cdot a^(n)=a^(m+n)\) va \((a^(m))^(n)=a ^(m\cdot n)\)

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

Bazalar teng, biz ko'rsatkichlar tengligiga o'tamiz

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


Tenglamaning ikkala tomonini \(\frac(2)(5)\) ga ko'paytiring.


Olingan ildiz logarifmning qiymati hisoblanadi

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

Logarifm nima uchun ixtiro qilingan?

Buni tushunish uchun tenglamani yechamiz: \(3^(x)=9\). Tenglikni yaratish uchun \(x\) ni moslang. Albatta, \(x=2\).

Endi tenglamani yeching: \(3^(x)=8\).X nimaga teng? Gap shundaki.

Eng zukkolar aytadi: "X - ikkitadan bir oz kamroq". Bu raqam qanday yozilishi kerak? Bu savolga javob berish uchun ular logarifm bilan kelishdi. Unga rahmat, bu erda javobni \(x=\log_(3)(8)\) deb yozish mumkin.

Shuni ta'kidlashni istardimki, \(\log_(3)(8)\), shuningdek har qanday logarifm shunchaki raqamdir. Ha, bu g'ayrioddiy ko'rinadi, lekin u qisqa. Chunki agar biz uni o'nlik kasr sifatida yozmoqchi bo'lsak, u quyidagicha ko'rinadi: \(1.892789260714.....\)

Misol : \(4^(5x-4)=10\) tenglamani yeching.

Yechim :

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

\(4^(5x-4)\) va \(10\) bir xil asosga qisqartirilmaydi. Shunday qilib, bu erda siz logarifmsiz qilolmaysiz.

Keling, logarifmning ta'rifidan foydalanamiz:
\(a^(b)=c\) \(\Chap oʻng oʻq\) \(\log_(a)(c)=b\)

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

Tenglamani x chap tomonda bo'ladigan tarzda aylantiring

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

Bizdan oldin. \(4\) ni oʻngga suring.

Va logarifmdan qo'rqmang, unga oddiy raqam kabi munosabatda bo'ling.

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

Tenglamani 5 ga bo'ling

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


Mana bizning ildizimiz. Ha, g'ayrioddiy ko'rinadi, lekin javob tanlanmagan.

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

O'nlik va natural logarifmlar

Logarifm taʼrifida aytilganidek, uning asosi bittadan tashqari har qanday musbat son boʻlishi mumkin \((a>0, a\neq1)\). Va barcha mumkin bo'lgan asoslar orasida ikkitasi shunchalik tez-tez sodir bo'ladiki, ular bilan logarifmlar uchun maxsus qisqa yozuv ixtiro qilingan:

Natural logarifm: asosi Eyler soni \(e\) (taxminan \(2,7182818…\) ga teng) va logarifmi \(\ln(a)\) shaklida yozilgan logarifm.

Ya'ni, \(\ln(a)\) \(\log_(e)(a)\) bilan bir xil

O'nlik logarifm: Bazasi 10 ga teng bo'lgan logarifm \(\lg(a)\) deb yoziladi.

Ya'ni, \(\lg(a)\) \(\log_(10)(a)\) bilan bir xil, bu yerda \(a\) qandaydir son.

Asosiy logarifmik identifikatsiya

Logarifmlar juda ko'p xususiyatlarga ega. Ulardan biri "Asosiy logarifmik identifikatsiya" deb ataladi va quyidagicha ko'rinadi:

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

Bu xususiyat to'g'ridan-to'g'ri ta'rifdan kelib chiqadi. Keling, ushbu formula qanday paydo bo'lganini ko'rib chiqaylik.

Logarifmning qisqacha ta'rifini eslang:

agar \(a^(b)=c\), u holda \(\log_(a)(c)=b\)

Ya'ni, \(b\) \(\log_(a)(c)\) bilan bir xil. Keyin \(a^(b)=c\) formulasida \(b\) oʻrniga \(\log_(a)(c)\) ni yozishimiz mumkin. Bu chiqdi \(a^(\log_(a)(c))=c\) - asosiy logarifmik identifikatsiya.

Logarifmlarning qolgan xossalarini topishingiz mumkin. Ularning yordami bilan siz to'g'ridan-to'g'ri hisoblash qiyin bo'lgan logarifmlar bilan ifodalarning qiymatlarini soddalashtirishingiz va hisoblashingiz mumkin.

Misol : \(36^(\log_(6)(5))\) ifoda qiymatini toping.

Yechim :

Javob : \(25\)

Raqamni logarifm sifatida qanday yozish kerak?

Yuqorida aytib o'tilganidek, har qanday logarifm shunchaki raqamdir. Buning aksi ham to'g'ri: har qanday sonni logarifm sifatida yozish mumkin. Masalan, \(\log_(2)(4)\) ikkiga teng ekanligini bilamiz. Keyin ikkita o'rniga \(\log_(2)(4)\) yozishingiz mumkin.

Lekin \(\log_(3)(9)\) ham \(2\) ga teng, shuning uchun siz \(2=\log_(3)(9)\) ni ham yozishingiz mumkin. Xuddi shunday, \(\log_(5)(25)\) va \(\log_(9)(81)\) va boshqalar bilan. Ya'ni, shunday bo'ladi

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

Shunday qilib, agar kerak bo'lsa, ikkalasini istalgan joyda (hatto tenglamada, hatto ifodada, hatto tengsizlikda ham) logarifm sifatida yozishimiz mumkin - biz shunchaki kvadrat asosni argument sifatida yozamiz.

Bu uchlik bilan bir xil - u \(\log_(2)(8)\) yoki \(\log_(3)(27)\) yoki \(\log_(4)() shaklida yozilishi mumkin. 64) \) ... Bu erda biz kubdagi asosni argument sifatida yozamiz:

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

Va to'rttasi bilan:

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

Va minus bilan:

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

Va uchdan bir qismi bilan:

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

Har qanday son \(a\) asosi \(b\) bilan logarifm sifatida ifodalanishi mumkin: \(a=\log_(b)(b^(a))\)

Misol : Ifodaning qiymatini toping \(\ frac(\log_(2)(14))(1+\log_(2)(7))\)

Yechim :

Javob : \(1\)

    dan boshlaylik birlik logarifmining xossalari. Uning formulasi quyidagicha: birlikning logarifmi nolga teng, ya'ni log a 1=0 har qanday a>0, a≠1 uchun. Isbot oddiy: yuqoridagi a>0 va a≠1 shartlarini qanoatlantiradigan har qanday a uchun 0 =1 bo‘lganligi sababli, loggarifm ta’rifidan darhol tasdiqlangan log a 1=0 tengligi kelib chiqadi.

    Ko'rib chiqilayotgan xossaning qo'llanilishiga misollar keltiramiz: log 3 1=0 , lg1=0 va .

    Keling, keyingi mulkka o'tamiz: asosiga teng sonning logarifmi birga teng, ya'ni, log a a=1 a>0, a≠1 uchun. Haqiqatan ham, har qanday a uchun a 1 =a bo'lgani uchun, logarifm ta'rifi bo'yicha log a a=1 bo'ladi.

    Logarifmlarning bu xossasidan foydalanish misollari log 5 5=1 , log 5.6 5.6 va lne=1 .

    Masalan, log 2 2 7 =7 , log10 -4 =-4 va .

    Ikki musbat sonning ko'paytmasining logarifmi x va y bu raqamlarning logarifmlarining ko'paytmasiga teng: log a (x y)=log a x+log a y, a>0, a≠1. Mahsulot logarifmining xossasini isbotlaylik. Darajaning xususiyatlari tufayli a log a x+log a y =a log a x a log a y, va asosiy logarifmik identifikatsiyaga ko'ra log a x =x va log a y =y bo'lgani uchun log a x a log a y =x y bo'ladi. Shunday qilib, log a x+log a y =x y , buning uchun zarur bo'lgan tenglik logarifm ta'rifidan kelib chiqadi.

    Mahsulotning logarifmi xossasidan foydalanish misollarini ko‘rsatamiz: log 5 (2 3)=log 5 2+log 5 3 va .

    Mahsulot logarifmi xossasini x 1 , x 2 , …, x n musbat sonlarning chekli n sonining mahsulotiga umumlashtirish mumkin: log a (x 1 x 2 ... x n)= log a x 1 + log a x 2 +…+ log a x n . Bu tenglik osongina isbotlanadi.

    Masalan, mahsulotning natural logarifmini 4, e va sonlarining uchta natural logarifmi yig‘indisi bilan almashtirish mumkin.

    Ikki musbat sonning qismining logarifmi x va y bu sonlarning logarifmlari orasidagi farqga teng. Bo'lim logarifmi xossasi a>0, a≠1, x va y ba'zi musbat sonlar bo'lgan shakldagi formulaga mos keladi. Ushbu formulaning haqiqiyligi mahsulotning logarifmi formulasi kabi isbotlangan: beri , keyin logarifmning ta'rifi bilan.

    Logarifmning ushbu xususiyatidan foydalanishga misol: .

    Keling, davom etaylik daraja logarifmining xossasi. Darajaning logarifmi ko'rsatkichning ko'paytmasiga va ushbu daraja asosining modulining logarifmiga teng. Darajaning logarifmining bu xossasini formula ko‘rinishida yozamiz: log a b p =p log a |b|, bu yerda a>0, a≠1, b va p shunday raqamlarki, b p darajasi mantiqiy va b p >0.

    Bu xususiyatni birinchi navbatda musbat b uchun isbotlaymiz. Asosiy logarifmik identifikatsiya bizga b sonini log a b, so'ngra b p =(a log a b) p ko'rinishida ko'rsatishga imkon beradi va natijada paydo bo'lgan ifoda kuch xususiyati tufayli a p log a b ga teng bo'ladi. Shunday qilib, biz b p =a p log a b tengligiga erishamiz, undan logarifmning ta'rifiga ko'ra log a b p =p log a b degan xulosaga kelamiz.

    Bu xususiyatni salbiy b uchun isbotlash uchun qoladi. Bu yerda manfiy b uchun log a b p ifodasi faqat p juft ko‘rsatkichlari uchun ma’noli ekanligini ta’kidlaymiz (chunki b p darajaning qiymati noldan katta bo‘lishi kerak, aks holda logarifm ma’noga ega bo‘lmaydi) va bu holda b p =|b| p . Keyin b p =|b| p =(a log a |b|) p =a p log a |b|, qayerdan log a b p =p log a |b| .

    Misol uchun, va ln(-3) 4 =4 ln|-3|=4 ln3 .

    Bu avvalgi mulkdan kelib chiqadi ildizdan logarifmning xossasi: n-darajali ildizning logarifmi 1/n kasr va ildiz ifodasining logarifmi ko‘paytmasiga teng, ya’ni. , bu yerda a>0 , a≠1 , n birdan katta natural son, b>0 .

    Isbot har qanday musbat b uchun amal qiladigan tenglikka (qarang) va daraja logarifmi xossasiga asoslanadi: .

    Bu xususiyatdan foydalanishga misol: .

    Endi isbot qilaylik logarifmning yangi bazasiga aylantirish formulasi mehribon . Buning uchun tenglik log c b=log a b log c a ning haqiqiyligini isbotlash kifoya. Asosiy logarifmik identifikatsiya bizga b raqamini log a b, keyin esa log c b=log c a log a b ko'rinishida ko'rsatishga imkon beradi. Darajaning logarifmi xususiyatidan foydalanish qoladi: log c a log a b = log a b log c a. Shunday qilib log c b=log a b log c a tengligi isbotlangan, demak, logarifmning yangi asosiga o‘tish formulasi ham isbotlangan.

    Keling, logarifmlarning ushbu xususiyatini qo'llashga bir nechta misollarni ko'rsatamiz: va .

    Yangi bazaga o'tish formulasi sizga "qulay" asosga ega bo'lgan logarifmlar bilan ishlashga o'tish imkonini beradi. Masalan, undan natural yoki o'nlik logarifmlarga o'tish uchun foydalanish mumkin, shunda siz logarifmlar jadvalidan logarifmning qiymatini hisoblashingiz mumkin. Logarifmning yangi bazasiga o'tish formulasi, shuningdek, ba'zi hollarda, ba'zi logarifmlarning boshqa asoslar bilan qiymatlari ma'lum bo'lganda, berilgan logarifmning qiymatini topishga imkon beradi.

    Ko'pincha c=b ko'rinishi uchun logarifmning yangi asosiga o'tish formulasining maxsus holati ishlatiladi. . Bu log a b va log b a – ekanligini ko'rsatadi. Masalan, .

    Ko'pincha formuladan ham foydalaniladi , bu logarifm qiymatlarini topish uchun foydalidir. So'zlarimizni tasdiqlash uchun biz shaklning logarifmining qiymati uning yordamida qanday hisoblanganligini ko'rsatamiz. Bizda ... bor . Formulani isbotlash uchun a logarifmining yangi bazasiga o'tish formulasidan foydalanish kifoya: .

    Logarifmlarning taqqoslash xususiyatlarini isbotlash uchun qoladi.

    Har qanday musbat sonlar uchun b 1 va b 2, b 1 ekanligini isbotlaylik log a b 2, a>1 uchun esa log a b 1 tengsizlik

    Va nihoyat, logarifmlarning oxirgi sanab o'tilgan xususiyatlarini isbotlash qoladi. Biz uning birinchi qismini isbotlash bilan cheklanamiz, ya'ni a 1 >1, a 2 >1 va 1 bo'lishini isbotlaymiz. 1 rost log a 1 b>log a 2 b . Logarifmlarning ushbu xususiyatining qolgan bayonotlari shunga o'xshash printsip bilan isbotlangan.

    Keling, qarama-qarshi usuldan foydalanamiz. Aytaylik, 1 >1, a 2 >1 va 1 uchun 1 log a 1 b≤log a 2 b rost. Logarifmlarning xususiyatlariga ko'ra, bu tengsizliklarni qayta yozish mumkin Va mos ravishda va ulardan kelib chiqadiki, log b a 1 ≤log b a 2 va log b a 1 ≥log b a 2. U holda bir xil asosli darajalarning xossalari bo'yicha b log b a 1 ≥b log b a 2 va b log b a 1 ≥b log b a 2 tengliklari, ya'ni a 1 ≥a 2 qanoatlantirilishi kerak. Shunday qilib, biz a 1 shartiga qarama-qarshilikka erishdik

Adabiyotlar ro'yxati.

  • Kolmogorov A.N., Abramov A.M., Dudnitsyn Yu.P. va boshqalar.Algebra va tahlilning boshlanishi: Umumta’lim muassasalarining 10-11-sinflari uchun darslik.
  • Gusev V.A., Mordkovich A.G. Matematika (texnika maktablariga abituriyentlar uchun qo'llanma).

b (b > 0) ning a asosi uchun logarifmi (a > 0, a ≠ 1) b olish uchun a sonini ko'tarish kerak bo'lgan ko'rsatkich.

b ning 10 ta logarifmini quyidagicha yozish mumkin jurnal (b), va e asosining logarifmi (tabiiy logarifm) - ln(b).

Ko'pincha logarifm bilan bog'liq muammolarni hal qilishda foydalaniladi:

Logarifmlarning xossalari

To'rtta asosiy bor logarifmlarning xossalari.

a > 0, a ≠ 1, x > 0 va y > 0 bo‘lsin.

Xossa 1. Mahsulotning logarifmi

Mahsulotning logarifmi logarifmlar yig'indisiga teng:

log a (x ⋅ y) = log a x + log a y

2-xossa. Bo’lakning logarifmi

Bo'limning logarifmi logarifmlar farqiga teng:

log a (x / y) = log a x – log a y

Xossa 3. Darajaning logarifmi

Darajali logarifm daraja va logarifm ko'paytmasiga teng:

Agar logarifmning asosi ko'rsatkichda bo'lsa, unda boshqa formula qo'llaniladi:

Xossa 4. Ildizning logarifmi

Bu xususiyatni daraja logarifmi xossasidan olish mumkin, chunki n-darajaning ildizi 1/n kuchiga teng:

Bir asosdagi logarifmadan boshqa asosdagi logarifmaga o'tish formulasi

Ushbu formula ko'pincha logarifmlar uchun turli vazifalarni hal qilishda ham qo'llaniladi:

Maxsus holat:

Logarifmlarni solishtirish (tengsizliklar)

Aytaylik, asoslari bir xil logarifmlar ostida 2 ta f(x) va g(x) funksiyalar mavjud va ular orasida tengsizlik belgisi mavjud:

Ularni solishtirish uchun avval a logarifmlarining asosiga qarash kerak:

  • Agar a > 0 bo'lsa, f(x) > g(x) > 0 bo'ladi
  • Agar 0< a < 1, то 0 < f(x) < g(x)

Logarifmlar bilan muammolarni qanday hal qilish mumkin: misollar

Logarifmlar bilan vazifalar 5-topshiriq va 7-topshiriqda 11-sinf uchun matematika bo'yicha USE-ga kiritilgan bo'lsa, siz bizning veb-saytimizda tegishli bo'limlarda echimlar bilan vazifalarni topishingiz mumkin. Shuningdek, logarifmli topshiriqlar matematikadan topshiriqlar bankida joylashgan. Saytdan qidirish orqali barcha misollarni topishingiz mumkin.

Logarifm nima

Logarifmlar har doim maktab matematika kursida qiyin mavzu hisoblangan. Logarifmning turli xil ta'riflari mavjud, ammo negadir ko'pchilik darsliklarda ulardan eng murakkab va baxtsizlari qo'llaniladi.

Biz logarifmni oddiy va aniq belgilaymiz. Buning uchun jadval tuzamiz:

Demak, bizda ikkita kuch bor.

Logarifmlar - xossalari, formulalari, yechish usullari

Agar siz raqamni pastki qatordan olsangiz, unda bu raqamni olish uchun ikkita ko'tarish kerak bo'lgan quvvatni osongina topishingiz mumkin. Misol uchun, 16 ni olish uchun siz ikkitadan to'rtinchi darajaga ko'tarishingiz kerak. Va 64 ni olish uchun siz ikkitadan oltinchi kuchga ko'tarishingiz kerak. Buni jadvaldan ko'rish mumkin.

Va endi - aslida, logarifmning ta'rifi:

x argumentining a asosi x sonini olish uchun a soni ko'tarilishi kerak bo'lgan kuchdir.

Belgilash: log a x \u003d b, bu erda a - asos, x - argument, b - aslida logarifm nimaga teng.

Masalan, 2 3 = 8 ⇒ log 2 8 = 3 (8 ning asosiy 2 logarifmi uchta, chunki 2 3 = 8). Jurnal 2 64 = 6 bo'lishi mumkin, chunki 2 6 = 64.

Sonning berilgan asosga logarifmini topish amali deyiladi. Shunday qilib, jadvalimizga yangi qator qo'shamiz:

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

Afsuski, barcha logarifmlar unchalik oson hisoblanmaydi. Masalan, log 2 ni topishga harakat qiling 5. 5 raqami jadvalda yo'q, lekin mantiq logarifm segmentning biron bir joyida yotishini ta'kidlaydi. Chunki 2 2< 5 < 2 3 , а чем больше степень двойки, тем больше получится число.

Bunday raqamlar irratsional deb ataladi: kasrdan keyingi raqamlar cheksiz yozilishi mumkin va ular hech qachon takrorlanmaydi. Agar logarifm mantiqsiz bo'lib chiqsa, uni shunday qoldirgan ma'qul: log 2 5, log 3 8, log 5 100.

Logarifm ikki o'zgaruvchiga (asosiy va argument) ega ifoda ekanligini tushunish muhimdir. Avvaliga ko'p odamlar asos qayerda va argument qayerda ekanligini chalkashtirib yuborishadi. Zerikarli tushunmovchiliklarga yo'l qo'ymaslik uchun rasmga qarang:

Bizning oldimizda logarifm ta'rifidan boshqa narsa yo'q. Eslab qoling: logarifm kuchdir, unga dalil olish uchun asosni ko'tarish kerak. Bu quvvatga ko'tarilgan asosdir - rasmda u qizil rang bilan ta'kidlangan. Ma'lum bo'lishicha, tayanch har doim pastda! Men bu ajoyib qoidani o'quvchilarimga birinchi darsda aytaman - va hech qanday chalkashlik yo'q.

Logarifmlarni qanday hisoblash mumkin

Biz ta'rifni aniqladik - logarifmlarni qanday hisoblashni o'rganish qoladi, ya'ni. "log" belgisidan xalos bo'ling. Boshlash uchun ta'rifdan ikkita muhim fakt kelib chiqishini ta'kidlaymiz:

  1. Argument va asos har doim noldan katta bo'lishi kerak. Bu logarifmning ta'rifi kichraytirilgan ratsional ko'rsatkich bilan darajani aniqlashdan kelib chiqadi.
  2. Baza birlikdan farq qilishi kerak, chunki har qanday quvvat uchun birlik hali ham birlikdir. Shu sababli, "ikkitasini olish uchun qanday kuchga ko'tarilishi kerak" degan savol ma'nosizdir. Bunday daraja yo'q!

Bunday cheklovlar deyiladi tegishli diapazon(ODZ). Ma’lum bo‘lishicha, logarifmning ODZ si quyidagicha ko‘rinadi: log a x = b ⇒ x > 0, a > 0, a ≠ 1.

E'tibor bering, b raqamiga cheklovlar yo'q (logarifmning qiymati) qo'yilmaydi. Masalan, logarifm salbiy bo'lishi mumkin: log 2 0,5 = -1, chunki 0,5 = 2 -1.

Biroq, endi biz faqat sonli ifodalarni ko'rib chiqamiz, bu erda logarifmning ODZ ni bilish talab qilinmaydi. Muammolarni tuzuvchilar tomonidan barcha cheklovlar allaqachon hisobga olingan. Ammo logarifmik tenglamalar va tengsizliklar paydo bo'lganda, DHS talablari majburiy bo'ladi. Darhaqiqat, asos va dalilda yuqoridagi cheklovlarga mutlaqo mos kelmaydigan juda kuchli konstruktsiyalar bo'lishi mumkin.

Endi logarifmlarni hisoblashning umumiy sxemasini ko'rib chiqing. U uch bosqichdan iborat:

  1. a asosni va x argumentini mumkin bo'lgan eng kichik asos birdan katta bo'lgan daraja sifatida ifodalang. Yo'l davomida o'nlik kasrlardan xalos bo'lish yaxshiroqdir;
  2. b o'zgaruvchisi uchun tenglamani yeching: x = a b ;
  3. Olingan b soni javob bo'ladi.

Hammasi shu! Agar logarifm mantiqsiz bo'lib chiqsa, bu birinchi bosqichda ko'rinadi. Baza birdan katta bo'lishi talabi juda dolzarb: bu xato ehtimolini kamaytiradi va hisob-kitoblarni sezilarli darajada osonlashtiradi. Xuddi shunday, o'nli kasrlar bilan: agar siz ularni darhol oddiylarga aylantirsangiz, xatolar bir necha baravar kam bo'ladi.

Keling, ushbu sxema qanday ishlashini aniq misollar bilan ko'rib chiqaylik:

Vazifa. Logarifmni hisoblang: log 5 25

  1. Baza va argumentni beshning darajasida ifodalaymiz: 5 = 5 1 ; 25 = 52;
  2. Keling, tenglamani tuzamiz va yechamiz:
    log 5 25 = b ⇒(5 1) b = 5 2 ⇒5 b = 5 2 ⇒ b = 2;

  3. Javob olindi: 2.

Vazifa. Logarifmni hisoblang:

Vazifa. Logarifmni hisoblang: log 4 64

  1. Baza va argumentni ikkining darajasida ifodalaymiz: 4 = 2 2 ; 64 = 26;
  2. Keling, tenglamani tuzamiz va yechamiz:
    log 4 64 = b ⇒(2 2) b = 2 6 ⇒2 2b = 2 6 ⇒2b = 6 ⇒ b = 3;
  3. Javob olindi: 3.

Vazifa. Logarifmni hisoblang: log 16 1

  1. Baza va argumentni ikkining darajasida ifodalaymiz: 16 = 2 4 ; 1 = 20;
  2. Keling, tenglamani tuzamiz va yechamiz:
    log 16 1 = b ⇒(2 4) b = 2 0 ⇒2 4b = 2 0 ⇒4b = 0 ⇒ b = 0;
  3. Javob olindi: 0.

Vazifa. Logarifmni hisoblang: log 7 14

  1. Baza va argumentni yettining kuchi sifatida ifodalaymiz: 7 = 7 1 ; 14 yettining kuchi sifatida ifodalanmaydi, chunki 7 1< 14 < 7 2 ;
  2. Oldingi paragrafdan kelib chiqadiki, logarifm hisobga olinmaydi;
  3. Javob o'zgarmaydi: log 7 14.

Oxirgi misol bo'yicha kichik eslatma. Raqam boshqa raqamning aniq kuchi emasligiga qanday ishonch hosil qilish mumkin? Juda oddiy - shunchaki uni asosiy omillarga ajrating. Kengayishda kamida ikkita alohida omil mavjud bo'lsa, bu raqam aniq kuch emas.

Vazifa. Sonning aniq darajalari borligini aniqlang: 8; 48; 81; 35; o'n to'rt.

8 \u003d 2 2 2 \u003d 2 3 - aniq daraja, chunki faqat bitta multiplikator mavjud;
48 = 6 8 = 3 2 2 2 2 = 3 2 4 aniq kuch emas, chunki ikkita omil mavjud: 3 va 2;
81 \u003d 9 9 \u003d 3 3 3 3 \u003d 3 4 - aniq daraja;
35 = 7 5 - yana aniq daraja emas;
14 \u003d 7 2 - yana aniq daraja emas;

Shuni ham yodda tutingki, tub sonlarning o'zlari har doim o'zlarining aniq kuchlaridir.

O'nlik logarifm

Ba'zi logarifmlar shunchalik keng tarqalganki, ular maxsus nom va belgiga ega.

x argumentining asosiy 10 logarifmi, ya'ni. x ni olish uchun 10 ni oshirish kerak bo'lgan kuch. Belgilanishi: lgx.

Masalan, log 10 = 1; log 100 = 2; lg 1000 = 3 - va boshqalar.

Bundan buyon darslikda “Find lg 0.01” kabi ibora paydo bo'lganda, bu matn terish xatosi emasligini bilib oling. Bu o'nlik logarifm. Ammo, agar siz bunday belgiga o'rganmagan bo'lsangiz, uni har doim qayta yozishingiz mumkin:
log x = log 10 x

Oddiy logarifmlar uchun to'g'ri bo'lgan hamma narsa o'nli kasrlar uchun ham to'g'ri keladi.

tabiiy logarifm

O'z yozuviga ega bo'lgan yana bir logarifm mavjud. Qaysidir ma'noda, o'nlikdan ham muhimroqdir. Bu tabiiy logarifm.

x argumentining e asosining logarifmi, ya'ni. x sonini olish uchun e soni ko'tarilishi kerak bo'lgan kuch. Belgilanishi: lnx.

Ko'pchilik so'raydi: e raqami nima? Bu irratsional raqam, uning aniq qiymatini topib, yozib bo'lmaydi. Bu erda faqat birinchi raqamlar:
e = 2,718281828459…

Biz bu raqam nima ekanligini va nima uchun kerakligini aniqlamaymiz. Esda tutingki, e tabiiy logarifmning asosi hisoblanadi:
ln x = log e x

Shunday qilib, ln e = 1; log e 2 = 2; ln e 16 = 16 - va hokazo. Boshqa tomondan, ln 2 irratsional sondir. Umuman olganda, har qanday ratsional sonning natural logarifmi irratsionaldir. Albatta, birlikdan tashqari: ln 1 = 0.

Tabiiy logarifmlar uchun oddiy logarifmlar uchun to'g'ri bo'lgan barcha qoidalar o'rinlidir.

Shuningdek qarang:

Logarifm. Logarifmning xossalari (logarifmning kuchi).

Raqamni logarifm sifatida qanday ifodalash mumkin?

Biz logarifmning ta'rifidan foydalanamiz.

Logarifm - bu logarifm belgisi ostidagi raqamni olish uchun asosni ko'tarish kerak bo'lgan quvvatning ko'rsatkichidir.

Shunday qilib, ma'lum c sonni a asosga logarifm sifatida ko'rsatish uchun asosi bir xil bo'lgan logarifm belgisi ostiga daraja qo'yish va bu c sonni ko'rsatkichga yozish kerak. :

Logarifm shaklida siz mutlaqo har qanday sonni ifodalashingiz mumkin - musbat, manfiy, butun son, kasr, ratsional, irratsional:

Sinov yoki imtihonning stressli sharoitida a va c ni chalkashtirmaslik uchun siz eslab qolish uchun quyidagi qoidadan foydalanishingiz mumkin:

pastdagi narsa pastga tushadi, yuqoridagi narsa yuqoriga ko'tariladi.

Misol uchun, siz 2 raqamini 3 asosga logarifm sifatida ko'rsatishni xohlaysiz.

Bizda ikkita raqam bor - 2 va 3. Bu raqamlar asos va ko'rsatkich bo'lib, biz ularni logarifm belgisi ostida yozamiz. Bu raqamlarning qaysi biri daraja asosiga, qaysi biri yuqoriga, ko'rsatkichga yozilishi kerakligini aniqlash qoladi.

Logarifm yozuvidagi 3 asosi pastda joylashgan, demak, biz ikkilikni 3 ning asosiga logarifm sifatida ifodalaganimizda, biz ham 3 ni asosga yozamiz.

2 3 dan yuqori. Darajani belgilashda esa ikkitani uchtadan yuqorisiga, ya’ni ko‘rsatkichga yozamiz:

Logarifmlar. Birinchi daraja.

Logarifmlar

logarifm ijobiy raqam b sabab bilan a, qayerda a > 0, a ≠ 1, sonni ko'tarish kerak bo'lgan ko'rsatkich. a, Olish uchun b.

Logarifmning ta'rifi qisqacha shunday yozish mumkin:

Bu tenglik uchun amal qiladi b > 0, a > 0, a ≠ 1. U odatda chaqiriladi logarifmik identifikatsiya.
Sonning logarifmini topish amali deyiladi logarifm.

Logarifmlarning xossalari:

Mahsulotning logarifmi:

Bo'linishdan olingan qismning logarifmi:

Logarifm asosini almashtirish:

Daraja logarifmi:

ildiz logarifmi:

Quvvat bazasi bilan logarifm:





O'nlik va natural logarifmlar.

O'nlik logarifm raqamlar bu raqamning 10 ta logarifmini chaqiradi va   lg yozadi b
tabiiy logarifm raqamlar bu raqamning logarifmini asosga chaqiradi e, qayerda e irratsional son bo'lib, taxminan 2,7 ga teng. Shu bilan birga, ular ln deb yozadilar b.

Algebra va geometriya bo'yicha boshqa eslatmalar

Logarifmlarning asosiy xossalari

Logarifmlarning asosiy xossalari

Logarifmlar, har qanday raqam kabi, har qanday usulda qo'shilishi, ayirilishi va o'zgartirilishi mumkin. Ammo logarifmlar juda oddiy raqamlar emasligi sababli, bu erda deyiladi qoidalar mavjud asosiy xususiyatlar.

Bu qoidalar ma'lum bo'lishi kerak - ularsiz hech qanday jiddiy logarifmik muammoni hal qilib bo'lmaydi. Bundan tashqari, ular juda oz - hamma narsani bir kunda o'rganish mumkin. Shunday qilib, keling, boshlaylik.

Logarifmlarni qo'shish va ayirish

Bir xil asosga ega ikkita logarifmni ko'rib chiqing: log a x va log a y. Keyin ularni qo'shish va ayirish mumkin, va:

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

Demak, logarifmlar yig‘indisi ko‘paytmaning logarifmiga teng, farq esa bo‘linmaning logarifmidir. E'tibor bering: bu erda asosiy nuqta - bir xil asoslar. Agar asoslar boshqacha bo'lsa, bu qoidalar ishlamaydi!

Ushbu formulalar logarifmik ifodani uning alohida qismlari hisobga olinmagan taqdirda ham hisoblashga yordam beradi ("Logarifm nima" darsiga qarang). Misollarni ko'rib chiqing va qarang:

log 6 4 + log 6 9.

Logarifmlarning asoslari bir xil bo'lgani uchun biz yig'indi formulasidan foydalanamiz:
log 6 4 + log 6 9 = log 6 (4 9) = log 6 36 = 2.

Vazifa. Ifodaning qiymatini toping: log 2 48 − log 2 3.

Asoslar bir xil, biz farq formulasidan foydalanamiz:
log 2 48 - log 2 3 = log 2 (48: 3) = log 2 16 = 4.

Vazifa. Ifodaning qiymatini toping: log 3 135 − log 3 5.

Shunga qaramay, asoslar bir xil, shuning uchun bizda:
log 3 135 − log 3 5 = log 3 (135: 5) = log 3 27 = 3.

Ko'rib turganingizdek, asl iboralar "yomon" logarifmlardan iborat bo'lib, ular alohida ko'rib chiqilmaydi. Ammo transformatsiyalardan keyin juda oddiy raqamlar paydo bo'ladi. Ko'pgina testlar ushbu faktga asoslanadi. Ha, nazorat - imtihonda barcha jiddiylikdagi o'xshash iboralar (ba'zan - deyarli o'zgarishlarsiz) taklif etiladi.

Logarifmadan ko'rsatkichni olib tashlash

Endi vazifani biroz murakkablashtiramiz. Logarifmning asosi yoki argumentida daraja bo'lsa-chi? Keyin ushbu daraja ko'rsatkichi quyidagi qoidalarga muvofiq logarifm belgisidan chiqarilishi mumkin:

Oxirgi qoida ularning birinchi ikkitasiga mos kelishini ko'rish oson. Ammo baribir buni eslab qolish yaxshiroqdir - ba'zi hollarda bu hisob-kitoblar miqdorini sezilarli darajada kamaytiradi.

Albatta, ODZ logarifmi kuzatilsa, bu qoidalarning barchasi mantiqiy bo'ladi: a > 0, a ≠ 1, x > 0. Va yana bir narsa: barcha formulalarni nafaqat chapdan o'ngga, balki aksincha qo'llashni o'rganing, ya'ni. logarifmning o'ziga logarifm belgisidan oldingi raqamlarni kiritishingiz mumkin.

Logarifmlarni qanday yechish mumkin

Bu eng tez-tez talab qilinadigan narsa.

Vazifa. Ifodaning qiymatini toping: log 7 49 6 .

Keling, birinchi formula bo'yicha argumentdagi darajadan xalos bo'laylik:
log 7 49 6 = 6 log 7 49 = 6 2 = 12

Vazifa. Ifodaning qiymatini toping:

E'tibor bering, maxraj asosi va argumenti aniq darajalar bo'lgan logarifmdir: 16 = 2 4 ; 49 = 72. Bizda ... bor:

Menimcha, oxirgi misol tushuntirishga muhtoj. Logarifmlar qayerga ketdi? So'nggi daqiqagacha biz faqat maxraj bilan ishlaymiz. Ular logarifmning asosini va argumentini darajalar shaklida taqdim etdilar va ko'rsatkichlarni olib tashladilar - ular "uch qavatli" kasrga ega bo'lishdi.

Endi asosiy kasrni ko'rib chiqaylik. Numerator va maxraj bir xil raqamga ega: log 2 7. Log 2 7 ≠ 0 bo'lgani uchun biz kasrni qisqartirishimiz mumkin - 2/4 maxrajda qoladi. Arifmetika qoidalariga ko'ra, to'rtta bajarilgan hisoblagichga o'tkazilishi mumkin. Natijada javob: 2.

Yangi poydevorga o'tish

Logarifmlarni qo'shish va ayirish qoidalari haqida gapirganda, ular faqat bir xil asoslar bilan ishlashini alohida ta'kidladim. Agar asoslar boshqacha bo'lsa-chi? Agar ular bir xil sonning aniq kuchlari bo'lmasa-chi?

Yangi bazaga o'tish uchun formulalar yordamga keladi. Biz ularni teorema shaklida shakllantiramiz:

log a x logarifmi berilgan bo'lsin. U holda c > 0 va c ≠ 1 bo'lgan har qanday c soni uchun tenglik to'g'ri bo'ladi:

Xususan, agar c = x qo'ysak, biz quyidagilarni olamiz:

Ikkinchi formuladan kelib chiqadiki, logarifmning asosini va argumentini almashtirish mumkin, ammo bu holda butun ifoda "aylantiriladi", ya'ni. logarifm maxrajda joylashgan.

Bu formulalar oddiy sonli ifodalarda kam uchraydi. Ularning qanchalik qulay ekanligini faqat logarifmik tenglamalar va tengsizliklarni yechishdagina baholash mumkin.

Biroq, yangi poydevorga o'tishdan tashqari, umuman hal qilib bo'lmaydigan vazifalar mavjud. Keling, ulardan bir nechtasini ko'rib chiqaylik:

Vazifa. Ifodaning qiymatini toping: log 5 16 log 2 25.

E'tibor bering, ikkala logarifmning argumentlari aniq ko'rsatkichlardir. Keling, ko'rsatkichlarni chiqaramiz: log 5 16 = log 5 2 4 = 4log 5 2; log 2 25 = log 2 5 2 = 2log 2 5;

Endi ikkinchi logarifmni aylantiramiz:

Mahsulot omillarni almashtirishdan o'zgarmaganligi sababli, biz tinchgina to'rt va ikkitani ko'paytirdik va keyin logarifmlarni aniqladik.

Vazifa. Ifodaning qiymatini toping: log 9 100 lg 3.

Birinchi logarifmning asosi va argumenti aniq kuchlardir. Keling, buni yozamiz va ko'rsatkichlardan xalos bo'laylik:

Endi yangi bazaga o'tish orqali o'nlik logarifmdan xalos bo'laylik:

Asosiy logarifmik identifikatsiya

Ko'pincha echish jarayonida raqamni berilgan asosga logarifm sifatida ko'rsatish talab qilinadi.

Bunday holda, formulalar bizga yordam beradi:

Birinchi holda, n soni argumentda ko'rsatkichga aylanadi. n soni mutlaqo har qanday bo'lishi mumkin, chunki bu faqat logarifmning qiymati.

Ikkinchi formula aslida tarjima qilingan ta'rifdir. U shunday deb ataladi:

Haqiqatan ham, agar b soni shunday darajaga ko'tarilsa nima bo'ladi, bu darajadagi b soni a sonini beradi? To'g'ri: bu bir xil raqam a. Ushbu xatboshini yana diqqat bilan o'qing - ko'p odamlar unga "osib qo'yishadi".

Yangi asosiy konvertatsiya formulalari singari, asosiy logarifmik identifikatsiya ba'zan yagona mumkin bo'lgan yechimdir.

Vazifa. Ifodaning qiymatini toping:

E'tibor bering, log 25 64 = log 5 8 - faqat bazadan kvadrat va logarifm argumentini chiqarib tashladi. Quvvatlarni bir xil asos bilan ko'paytirish qoidalarini hisobga olgan holda, biz quyidagilarni olamiz:

Agar kimdir bilmasa, bu Yagona davlat imtihonidan olingan haqiqiy vazifa edi 🙂

Logarifmik birlik va logarifmik nol

Xulosa qilib aytganda, men xususiyatlarni chaqirish qiyin bo'lgan ikkita identifikatsiyani beraman - aksincha, bu logarifm ta'rifidan olingan natijalar. Ular doimo muammolarda topiladi va ajablanarlisi, hatto "ilg'or" talabalar uchun ham muammolarni keltirib chiqaradi.

  1. log a a = 1 bo'ladi. Bir marta eslab qoling: har qanday a asosining logarifmi shu asosning o'zidan bittaga teng.
  2. log a 1 = 0 bo'ladi. a asosi har qanday bo'lishi mumkin, lekin agar argument bitta bo'lsa, logarifm nolga teng! Chunki 0 = 1 ta'rifning bevosita natijasidir.

Bu barcha xususiyatlar. Ularni amalda qo'llashni mashq qiling! Dars boshida cheat varag'ini yuklab oling, uni chop eting va muammolarni hal qiling.

ta'rifidan kelib chiqadi. Shunday qilib, raqamning logarifmi b sabab bilan lekin raqam ko'tarilishi kerak bo'lgan ko'rsatkich sifatida aniqlanadi a raqamni olish uchun b(logarifm faqat ijobiy raqamlar uchun mavjud).

Bu formuladan kelib chiqadiki, hisoblash x=log a b, tenglamani yechishga teng ax=b. Misol uchun, log 2 8 = 3 chunki 8 = 2 3 . Logarifmning formulasi agar ekanligini asoslashga imkon beradi b=a c, keyin raqamning logarifmi b sabab bilan a teng dan. Logarifm mavzusi sonning kuchi mavzusi bilan chambarchas bog'liqligi ham aniq.

Logarifmlar bilan, har qanday raqamlarda bo'lgani kabi, siz bajarishingiz mumkin qo`shish, ayirish amallari va har tomonlama o'zgartiring. Ammo logarifmlar juda oddiy raqamlar emasligini hisobga olib, bu erda o'zlarining maxsus qoidalari qo'llaniladi, ular deyiladi. asosiy xususiyatlar.

Logarifmlarni qo'shish va ayirish.

Bir xil asosga ega ikkita logarifmni oling: log x Va log a y. Keyin olib tashlang, qo'shish va ayirish amallarini bajarish mumkin:

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

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

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

Kimdan qism logarifm teoremalari logarifmning yana bir xossasini olish mumkin. Bu jurnali yaxshi ma'lum a 1= 0, shuning uchun

jurnal a 1 /b= jurnal a 1 - jurnal a b= -log a b.

Shunday qilib, tenglik mavjud:

log a 1 / b = - log a b.

Ikki o'zaro o'zaro sonlarning logarifmlari bir xil asosda bir-biridan faqat belgisi bilan farqlanadi. Shunday qilib:

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

Yuklanmoqda...Yuklanmoqda...