Asosiy raqam. Logarifm - xossalar, formulalar, grafik

e raqamiga asoslanib: ln x = log e x.

Tabiiy logarifm matematikada keng qo'llaniladi, chunki uning hosilasi eng oddiy shaklga ega: (ln x)' = 1/ x.

Asoslangan ta'riflar, natural logarifmning asosi sondir e:
e ≅ 2,718281828459045...;
.

y = funksiyaning grafigi ln x.

Natural logarifm grafigi (y = ln x) ko'rsatkichli grafikdan olinadi oyna tasviri y = x to'g'ri chiziqqa nisbatan.

Tabiiy logarifm x o'zgaruvchisining ijobiy qiymatlari uchun aniqlanadi.

U o'z ta'rifi sohasida monoton ravishda ortadi. 0 x → da

natural logarifmning chegarasi minus cheksizlik (-∞). X → + ∞ sifatida natural logarifmning chegarasi plyus cheksizlikdir (+ ∞). Katta x uchun logarifm juda sekin ortadi. Har qanday quvvat funktsiyasi

a musbat ko'rsatkichli x a logarifmadan tezroq o'sadi.

Natural logarifmning xossalari

Ta'rif sohasi, qiymatlar to'plami, ekstremal, o'sish, pasayish

Tabiiy logarifm monoton ravishda ortib boruvchi funktsiyadir, shuning uchun uning ekstremasi yo'q. Tabiiy logarifmning asosiy xossalari jadvalda keltirilgan.

ln x qiymatlari

ln 1 = 0

Tabiiy logarifmlar uchun asosiy formulalar

Teskari funktsiya ta'rifidan kelib chiqadigan formulalar:

Logarifmlarning asosiy xossasi va uning oqibatlari

Asosiy almashtirish formulasi

Har qanday logarifm tabiiy logarifmlar bilan asosiy almashtirish formulasi yordamida ifodalanishi mumkin:

Ushbu formulalarning isbotlari "Logarifm" bo'limida keltirilgan.

Teskari funksiya

Natural logarifmning teskari ko‘rsatkichi ko‘rsatkichdir.

Agar , keyin

Agar, keyin.

Hosil ln x
.
Natural logarifmning hosilasi:
.
X modulining natural logarifmining hosilasi:
.
n-tartibning hosilasi:

Formulalarni chiqarish > > >

Integral
.
Integral qismlar bo'yicha integrallash orqali hisoblanadi:

Shunday qilib,

Kompleks sonlar yordamida ifodalar
.
z kompleks o‘zgaruvchining funksiyasini ko‘rib chiqing: Kompleks o‘zgaruvchini ifodalaylik z modul orqali r φ :
.
va argument
.
Logarifmning xususiyatlaridan foydalanib, biz quyidagilarga ega bo'lamiz:
.
Yoki
ph argumenti yagona aniqlanmagan. Agar qo'ysangiz
, bu yerda n butun son,

u har xil n uchun bir xil raqam bo'ladi.

Demak, natural logarifm murakkab o‘zgaruvchining funksiyasi sifatida bir qiymatli funksiya emas.

Quvvat seriyasining kengayishi

Kengaytirish qachon sodir bo'ladi:
I.N. Bronshteyn, K.A. Semendyaev, muhandislar va kollej talabalari uchun matematika bo'yicha qo'llanma, "Lan", 2009 yil.

    dan boshlaylik bir logarifmining xossalari. Uning formulasi quyidagicha: birlikning logarifmi nolga teng, ya'ni log a 1=0 har qanday a>0, a≠1 uchun. Isbot qilish qiyin emas: a>0 va a≠1 yuqoridagi shartlarni qanoatlantiradigan har qanday a uchun 0 =1 bo‘lganligi sababli, isbotlanishi kerak bo‘lgan log a 1=0 tenglik logarifm ta’rifidan darhol kelib chiqadi.

    Ko'rib chiqilayotgan xossaning qo'llanilishiga misollar keltiramiz: log 3 1=0, log1=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'lganligi sababli, logarifm ta'rifiga ko'ra log a a=1 bo'ladi.

    Logarifmlarning bu xossasidan foydalanishga misol qilib log 5 5=1, log 5,6 5,6 va lne=1 tengliklarini keltirish mumkin.

    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 identifikatsiya bo'yicha log a x =x va log a y =y bo'lganligi sababli, log a x ·a log a y =x·y bo'ladi. Shunday qilib, log a x+log a y =x·y, undan logarifma ta’rifi bilan isbotlanayotgan tenglik kelib chiqadi.

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

    Mahsulot logarifmining 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 tenglikni muammosiz isbotlash mumkin.

    Masalan, mahsulotning natural logarifmini uchning yig'indisi bilan almashtirish mumkin tabiiy logarifmlar 4, e va raqamlari.

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

    Logarifmning ushbu xususiyatidan foydalanishga misol: .

    Keling, davom etaylik kuch logarifmining xossasi. Darajaning logarifmi ko'rsatkichning ko'paytmasiga va ushbu daraja asosining modulining logarifmiga teng. Kuch logarifmining bu xossasini formula sifatida 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.

    Avval bu xususiyatni ijobiy 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 xususiyatiga ko'ra, p·log a b ga teng bo'ladi. Shunday qilib, biz b p =a p·log a b tengligiga kelamiz, undan logarifmning ta'rifi bilan 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|, qaerdan log a b p =p·log a |b| .

    Masalan, va ln(-3) 4 =4·ln|-3|=4·ln3 .

    Bu avvalgi mulkdan kelib chiqadi ildizdan logarifmning xossasi: n- ildizning logarifmi 1/n kasrning radikal ifoda logarifmiga 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 kuchning logarifmi xossasiga asoslanadi: .

    Bu xususiyatdan foydalanishga misol: .

    Endi isbot qilaylik yangi logarifm bazasiga o'tish formulasi turi . 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 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. Bu log c b=log a b·log c a tengligini isbotlaydi, ya'ni logarifmning yangi bazasiga o'tish formulasi ham isbotlangan.

    Keling, logarifmlarning ushbu xususiyatidan foydalanishga bir nechta misollarni ko'rsatamiz: va .

    Yangi bazaga o'tish formulasi sizga "qulay" asosga ega bo'lgan logarifmlar bilan ishlashga o'tish imkonini beradi. Misol uchun, u natural yoki o'nlik logarifmlarga o'tish uchun ishlatilishi mumkin, shunda siz logarifmalar jadvalidan logarifmaning qiymatini hisoblashingiz mumkin. Yangi logarifm 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 ishlatiladi maxsus holat ko'rinishdagi c=b bilan logarifmning yangi asosiga o'tish formulalari . Bu log a b va log b a – ekanligini ko'rsatadi. Masalan, .

    Formula ham tez-tez ishlatiladi , bu logarifm qiymatlarini topish uchun qulay. Bizning so'zlarimizni tasdiqlash uchun biz uni shaklning logarifmi qiymatini hisoblash uchun qanday ishlatish mumkinligini ko'rsatamiz. Bizda ... bor . Formulani isbotlash uchun a logarifmining yangi bazasiga o'tish uchun formuladan foydalanish kifoya: .

    Logarifmlarni solishtirish xususiyatlarini isbotlash qoladi.

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

    Va nihoyat, logarifmlarning oxirgi sanab o'tilgan xususiyatlarini isbotlash qoladi. Keling, 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 xossasining qolgan bayonotlari shunga o'xshash printsip bo'yicha isbotlangan.

    Keling, qarama-qarshi usuldan foydalanamiz. Faraz qilaylik, 1 >1, 2 >1 va 1 uchun 1 haqiqiy log a 1 b≤log a 2 b. Logarifmlarning xossalariga asoslanib, bu tengsizliklarni quyidagicha 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. Keyin bir xil asosli darajalar xossalariga ko'ra, 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 bo'lishi kerak. Shunday qilib, biz a 1 shartiga qarama-qarshilikka keldik

Ma'lumotnomalar.

  • 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 kiruvchilar uchun qo'llanma).

b (b > 0) sonining a asosi uchun logarifmi (a > 0, a ≠ 1)– b olish uchun a soni ko‘tarilishi kerak bo‘lgan ko‘rsatkich.

b ning 10 ta logarifmini quyidagicha yozish mumkin jurnal (b), va e asosining logarifmi (tabiiy logarifm) bo'ladi 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'limning logarifmi

Bo'limning logarifmi logarifmlar farqiga teng:

log a (x / y) = log a x – log a y

Xossa 3. Quvvatning logarifmi

Darajaning logarifmi kuch va logarifmning mahsulotiga teng:

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

xossa 4. Ildizning logarifmi

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

Bir asosdagi logarifmadan boshqa asosdagi logarifmaga aylantirish formulasi

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

Maxsus holat:

Logarifmlarni solishtirish (tengsizliklar)

Bir xil asosli logarifmlar ostida 2 ta f(x) va g(x) funksiyalar bo‘lsin 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 bog'liq muammolar 5-topshiriq va 7-topshiriq bo'yicha 11-sinf uchun matematika bo'yicha Yagona davlat imtihoniga kiritilgan bo'lsa, siz bizning veb-saytimizda tegishli bo'limlarda echimlar bilan vazifalarni topishingiz mumkin. Shuningdek, logarifmli topshiriqlar matematik vazifalar bankida mavjud. Saytdan qidirish orqali barcha misollarni topishingiz mumkin.

Logarifm nima

Logarifmlar har doim maktab matematika kurslarida qiyin mavzu hisoblangan. Logarifmning juda ko'p turli xil ta'riflari mavjud, ammo negadir ko'pchilik darsliklarda ularning eng murakkab va muvaffaqiyatsizlaridan foydalaniladi.

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

Demak, bizda ikki kuch bor.

Logarifmlar - xossalari, formulalari, yechish usullari

Agar siz raqamni pastki qatordan olsangiz, bu raqamni olish uchun ikkitasini ko'tarishingiz 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:

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

Belgilanishi: log a x = b, bu erda a - asos, x - argument, b - logarifm aslida nimaga teng.

Masalan, 2 3 = 8 ⇒log 2 8 = 3 (8 ning 2 ta logarifmi uchta, chunki 2 3 = 8). Xuddi shu muvaffaqiyat bilan log 2 64 = 6, chunki 2 6 = 64.

Berilgan asosga sonning 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 logarifmlarni hisoblash oson emas. Misol uchun, log 2 ni topishga harakat qiling 5. 5 raqami jadvalda yo'q, lekin mantiq logarifm oraliqda bir joyda yotishini ta'kidlaydi. Chunki 2 2< 5 < 2 3 , а чем больше степень двойки, тем больше получится число.

Bunday raqamlar irratsional deb nomlanadi: o'nli kasrdan keyingi sonlar 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 tushunmovchiliklardan qochish uchun rasmga qarang:

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

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 logarifm ta'rifi kichraytirilgan ratsional ko'rsatkich bilan darajani aniqlashdan kelib chiqadi.
  2. Baza bittadan farq qilishi kerak, chunki har qanday darajada bitta bo'lib qoladi. Shu sababli, "ikkitasini olish uchun qanday kuchga ko'tarilishi kerak" degan savol ma'nosizdir. Bunday daraja yo'q!

Bunday cheklovlar deyiladi qabul qilinadigan qiymatlar diapazoni(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). Masalan, logarifm salbiy bo'lishi mumkin: log 2 0,5 = -1, chunki 0,5 = 2 −1.

Biroq, endi biz logarifmning VA ni bilish talab qilinmaydigan faqat sonli ifodalarni ko'rib chiqamiz. Barcha cheklovlar allaqachon muammolar mualliflari tomonidan hisobga olingan. Ammo logarifmik tenglamalar va tengsizliklar paydo bo'lganda, DL talablari majburiy bo'ladi. Axir, asos va dalil yuqoridagi cheklovlarga mutlaqo mos kelmaydigan juda kuchli konstruktsiyalarni o'z ichiga olishi mumkin.

Endi ko'rib chiqaylik umumiy sxema logarifmlarni hisoblash. U uch bosqichdan iborat:

  1. a asosni va x argumentini mumkin bo'lgan minimal baza birdan katta bo'lgan daraja sifatida ifodalang. Yo'lda, o'nli kasrlardan qutulish yaxshiroqdir;
  2. b o'zgaruvchisi uchun tenglamani yeching: x = a b ;
  3. Olingan b soni javob bo'ladi.

Bo'ldi shu! Agar logarifm mantiqsiz bo'lib chiqsa, bu birinchi bosqichda allaqachon ko'rinadi. Baza birdan katta bo'lishi talabi juda muhim: bu xatolik ehtimolini kamaytiradi va hisob-kitoblarni sezilarli darajada osonlashtiradi. O'nli kasrlar bilan ham xuddi shunday: agar siz ularni darhol oddiy kasrlarga aylantirsangiz, xatolar kamroq bo'ladi.

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

Vazifa. Logarifmni hisoblang: log 5 25

  1. Baza va argumentni beshning kuchi sifatida tasavvur qilaylik: 5 = 5 1 ; 25 = 5 2;

    2. Keling, tenglamani tuzamiz va yechamiz:
    log 5 25 = b ⇒(5 1) b = 5 2 ⇒5 b = 5 2 ⇒ b = 2;

  2. Javobni oldik: 2.

Vazifa. Logarifmni hisoblang:

Vazifa. Logarifmni hisoblang: log 4 64

  1. Baza va argumentni ikkining kuchi sifatida tasavvur qilaylik: 4 = 2 2 ; 64 = 2 6;
  2. Keling, tenglamani tuzamiz va yechamiz:
    log 4 64 = b ⇒(2 2) b = 2 6 ⇒2 2b = 2 6 ⇒2b = 6 ⇒ b = 3;
  3. Javobni oldik: 3.

Vazifa. Logarifmni hisoblang: log 16 1

  1. Baza va argumentni ikkining kuchi sifatida tasavvur qilaylik: 16 = 2 4 ; 1 = 2 0;
  2. Keling, tenglamani tuzamiz va yechamiz:
    log 16 1 = b ⇒(2 4) b = 2 0 ⇒2 4b = 2 0 ⇒4b = 0 ⇒ b = 0;
  3. Javobni oldik: 0.

Vazifa. Logarifmni hisoblang: log 7 14

  1. Asos va argumentni yettining kuchi sifatida tasavvur qilaylik: 7 = 7 1 ; 14 ni ettining kuchi sifatida ifodalab bo'lmaydi, 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? Bu juda oddiy - uni asosiy omillarga kiriting. Agar kengayish kamida ikki xil omilga ega bo'lsa, bu raqam aniq kuch emas.

Vazifa. Raqamlarning aniq darajalar ekanligini aniqlang: 8; 48; 81; 35; 14.

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

argumentning x - 10 asosining logarifmi, ya'ni. X raqamini olish uchun 10 raqamini ko'tarish kerak bo'lgan kuch. Belgilanishi: lg x.

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

Bundan buyon darslikda “Find lg 0.01” kabi ibora paydo bo'lganda, bilib oling: bu matn terish xatosi emas. Bu o'nlik logarifm. Ammo, agar siz ushbu belgi bilan tanish bo'lmasangiz, uni har doim qayta yozishingiz mumkin:
log x = log 10 x

Oddiy logarifmlar uchun to'g'ri bo'lgan hamma narsa o'nlik logarifmlar uchun ham to'g'ri.

Tabiiy logarifm

O'z belgisiga ega bo'lgan yana bir logarifm mavjud. Qaysidir ma'noda, bu o'nlikdan ham muhimroqdir. Bu haqida natural logarifm haqida.

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

Ko'pchilik so'raydi: e raqami nima? Bu irratsional son, uning aniq qiymatini topish va yozish mumkin emas. Men faqat birinchi raqamlarni keltiraman:
e = 2,718281828459…

Bu raqam nima va nima uchun kerakligi haqida batafsil ma'lumot bermaymiz. Esda tutingki, e tabiiy logarifmning asosi hisoblanadi:
ln x = log e x

Shunday qilib, ln e = 1; ln e 2 = 2; ln e 16 = 16 - va hokazo. Boshqa tomondan, ln 2 irratsional sondir. Umuman olganda, har qandayning natural logarifmi ratsional son mantiqsiz. Albatta, bittasi bundan mustasno: 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 sonni olish uchun asosi ko'tarilishi kerak bo'lgan ko'rsatkich.

Shunday qilib, ma'lum c sonni a asosiga logarifm sifatida ko'rsatish uchun logarifm belgisi ostiga logarifm asosi bilan bir xil asosga ega bo'lgan darajani qo'yish kerak va bu c sonini ko'rsatkich sifatida yozish kerak:

Mutlaqo har qanday raqam logarifm sifatida ifodalanishi mumkin - musbat, manfiy, butun son, kasr, ratsional, irratsional:

Sinov yoki imtihonning qiyin sharoitlarida a va c ni chalkashtirmaslik uchun siz quyidagi yodlash qoidasidan foydalanishingiz mumkin:

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

Misol uchun, siz 2 raqamini 3 asosiga logarifm sifatida ko'rsatishingiz kerak.

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 va qaysi biri yuqoriga, ko'rsatkichga yozilishi kerakligini aniqlash qoladi.

Logarifmning yozuvidagi 3-asos pastda joylashgan, demak, biz ikkitani 3-asosga logarifm sifatida ifodalaganimizda, asosga ham 3-ni yozamiz.

2 uchdan yuqori. Ikkinchi darajani belgilashda biz uchtadan yuqoriga, ya'ni ko'rsatkich sifatida yozamiz:

Logarifmlar. Kirish darajasi.

Logarifmlar

Logarifm ijobiy raqam b asoslangan a, Qayerda a > 0, a ≠ 1, sonni ko'tarish kerak bo'lgan ko'rsatkich deyiladi a olish uchun; olmoq b.

Logarifmning ta'rifi qisqacha shunday yozish mumkin:

Bu tenglik uchun amal qiladi b > 0, a > 0, a ≠ 1. Odatda deyiladi logarifmik identifikatsiya.
Sonning logarifmini topish amali deyiladi logarifm bo'yicha.

Logarifmlarning xossalari:

Mahsulotning logarifmi:

Bo'limning logarifmi:

Logarifm asosini almashtirish:

Darajaning logarifmi:

Ildizning logarifmi:

Quvvat bazasi bilan logarifm:





O'nlik va natural logarifmlar.

O'nlik logarifm raqamlar bu raqamning logarifmini 10 ta asosga chaqiradi va   lg yozadi b
Tabiiy logarifm raqamlar bu sonning asosga logarifmi deyiladi e, Qayerda e- taxminan 2,7 ga teng irratsional son. Shu bilan birga ular ln deb yozadilar b.

Algebra va geometriya bo'yicha boshqa eslatmalar

Logarifmlarning asosiy xossalari

Logarifmlarning asosiy xossalari

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

Siz, albatta, ushbu qoidalarni bilishingiz kerak - ularsiz biron bir jiddiy logarifmik muammoni hal qilib bo'lmaydi. Bundan tashqari, ularning soni juda oz - siz bir kunda hamma narsani o'rganishingiz mumkin. Shunday qilib, keling, boshlaylik.

Logarifmlarni qo‘shish va ayirish

Bir xil asoslarga 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, ayirmasi esa bo‘linmaning logarifmiga teng. Iltimos, diqqat qiling: bu erda asosiy nuqta bir xil asoslar. Agar sabablar boshqacha bo'lsa, bu qoidalar ishlamaydi!

Ushbu formulalar, hatto uning alohida qismlari hisobga olinmasa ham, logarifmik ifodani hisoblashda yordam beradi ("Logarifm nima" darsiga qarang). Misollarni ko'rib chiqing va qarang:

Jurnal 6 4 + jurnal 6 9.

Logarifmlar bir xil asosga ega 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.

Yana 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 hisoblanmaydi. Ammo o'zgarishlardan keyin ular juda yaxshi bo'lib chiqadi oddiy raqamlar. Ko'pchilik bu haqiqatga asoslanadi testlar. Ha, testga o'xshash iboralar Yagona davlat imtihonida barcha jiddiylik bilan (ba'zan deyarli hech qanday o'zgarishlarsiz) taklif etiladi.

Logarifmadan ko'rsatkichni chiqarish

Endi vazifani biroz murakkablashtiramiz. Agar logarifmning asosi yoki argumenti kuch bo'lsa-chi? Keyin ushbu daraja ko'rsatkichini quyidagi qoidalarga muvofiq logarifm belgisidan chiqarish mumkin:

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

Albatta, bu qoidalarning barchasi logarifmning ODZi kuzatilsa, 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 ko'p talab qilinadigan narsa.

Vazifa. Ifodaning qiymatini toping: log 7 49 6 .

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

Vazifa. Ifodaning ma'nosini toping:

E'tibor bering, maxraj logarifmadan iborat bo'lib, uning asosi va argumenti aniq darajalardir: 16 = 2 4 ; 49 = 7 2. Bizda ... bor:

O'ylaymanki, oxirgi misol biroz tushuntirishni talab qiladi. Logarifmlar qayerga ketdi? Shu paytgacha oxirgi daqiqa biz faqat maxraj bilan ishlaymiz. Biz u erda turgan logarifmning asosini va argumentini kuchlar shaklida taqdim etdik va ko'rsatkichlarni olib tashladik - biz "uch qavatli" kasrni oldik.

Endi asosiy kasrni ko'rib chiqaylik. Numerator va maxraj bir xil sonni o'z ichiga oladi: log 2 7. Log 2 7 ≠ 0 bo'lgani uchun biz kasrni kamaytirishimiz mumkin - 2/4 maxrajda qoladi. Arifmetika qoidalariga ko'ra, to'rttani hisoblagichga o'tkazish mumkin, bu bajarilgan. Natijada javob bo'ldi: 2.

Yangi poydevorga o'tish

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

Yangi poydevorga o'tish uchun formulalar yordamga keladi. Keling, ularni teorema shaklida tuzamiz:

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 o'rnatsak, biz quyidagilarni olamiz:

Ikkinchi formuladan kelib chiqadiki, logarifmning asosi va argumenti almashtirilishi mumkin, ammo bu holda butun ifoda "aylantiriladi", ya'ni. logarifm maxrajda ko'rinadi.

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

Biroq, yangi poydevorga o'tishdan tashqari, umuman hal qilib bo'lmaydigan muammolar 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 kuchlarni o'z ichiga oladi. 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 “teskari” qilaylik:

Faktorlarni qayta tartibga solishda mahsulot o'zgarmasligi sababli, biz xotirjamlik bilan to'rt va ikkitani ko'paytirdik va keyin logarifmlar bilan ishladik.

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 yechim jarayonida raqamni berilgan asosga logarifm sifatida ko'rsatish kerak bo'ladi.

Bunday holda, quyidagi formulalar bizga yordam beradi:

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

Ikkinchi formula aslida tarjima qilingan ta'rifdir. Bu shunday deyiladi: .

Aslida, agar b soni shunday darajaga ko'tarilsa nima bo'ladi, bu darajaga b soni a sonini beradi? To'g'ri: natija bir xil raqam a. Ushbu xatboshini yana diqqat bilan o'qing - ko'p odamlar unga yopishib olishadi.

Yangi bazaga o'tish uchun formulalar singari, asosiy logarifmik identifikatsiya ba'zan yagona mumkin bo'lgan yechimdir.

Vazifa. Ifodaning ma'nosini toping:

E'tibor bering, log 25 64 = log 5 8 - biz oddiygina kvadratni logarifmning asosi va argumentidan oldik. 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 xususiyatlar deb atash qiyin bo'lgan ikkita identifikatsiyani beraman - aksincha, ular logarifm ta'rifining oqibatlari. Ular doimo muammolarda paydo bo'ladi va ajablanarlisi shundaki, hatto "ilg'or" talabalar uchun ham muammolarni keltirib chiqaradi.

  1. log a a = 1. Bir marta va umuman esda tuting: bu asosning har qanday a asosining logarifmi o'zi 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.

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

Keling, buni soddaroq tushuntirib beraylik. Masalan, \(\log_(2)(8)\) \(8\) olish uchun \(2\) ko'tarilishi kerak bo'lgan quvvatga teng. 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 bo'lgan pastki chiziqda yoziladi. Va bu yozuv quyidagicha o'qiydi: "beshga yigirma beshdan logarifm".

Logarifmni qanday hisoblash mumkin?

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

Masalan, 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 kuchga oshirish kerak? Shubhasiz, ikkinchisi. Shunung uchun:

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

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

c) \(1\) ni olish uchun \(\sqrt(5)\) qanday quvvatga ko'tarilishi kerak? Qaysi kuch har qanday raqamni birinchi qiladi? Albatta, nol!

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

d) \(\sqrt(7)\) ni olish uchun \(\sqrt(7)\)ni qanday quvvatga oshirish kerak? Birinchidan, birinchi darajali har qanday raqam o'ziga teng.

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

e) \(\sqrt(3)\) ni olish uchun \(3\) ni qanday quvvatga oshirish kerak? Biz nima ekanligini bilamiz kasr quvvati, va bu degani kvadrat ildiz kuchi \(\frac(1)(2)\) hisoblanadi.

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

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

Yechim :

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

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

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

\(4\sqrt(2)\) va \(8\) ni nima bog'laydi? 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 darajaning 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: \(3^(x)=9\). Tenglama ishlashi uchun \(x\) ni moslang. Albatta, \(x=2\).

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

Eng aqllilar: "X - ikkitadan ozroq", - deyishadi. Bu raqamni qanday yozish kerak? Bu savolga javob berish uchun logarifm ixtiro qilindi. Unga rahmat, bu erda javob \(x=\log_(3)(8)\) shaklida yozilishi mumkin.

Shuni ta'kidlashni istardimki, \(\log_(3)(8)\), kabi har qanday logarifm shunchaki raqamdir. Ha, bu g'ayrioddiy ko'rinadi, lekin u qisqa. Chunki biz uni shaklda yozmoqchi bo'lsak kasr, 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 bazaga keltirilmaydi. Bu shuni anglatadiki, siz logarifmsiz qilolmaysiz.

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

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

Keling, tenglamani X chap tomonda bo'lishi uchun aylantiramiz

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

Bizdan oldin. Keling, \(4\) ni o'ngga o'tkazamiz.

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

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

Tenglamani 5 ga bo'ling

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

Bu bizning ildizimiz. Ha, g'ayrioddiy ko'rinadi, lekin ular javobni tanlamaydilar.

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

O'nlik va natural logarifmlar

Logarifm ta'rifida aytilganidek, uning asosi har qanday bo'lishi mumkin ijobiy raqam, \((a>0, a\neq1)\) birligidan tashqari. Va barcha mumkin bo'lgan asoslar orasida ikkitasi shunchalik tez-tez uchraydiki, 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: Asoslari 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.

Logarifm ta'rifining qisqacha tavsifini eslaylik:

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

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

Logarifmlarning boshqa 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 mumkin?

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, ya'ni \(2=\log_(3)(9)\) ni ham yozishimiz 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, ikkitani istalgan joyda (hatto tenglamada, hatto ifodada, hatto tengsizlikda ham) logarifm sifatida yozishimiz mumkin - biz oddiygina 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 yerda 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 ma'nosini toping \(\ frac(\log_(2)(14))(1+\log_(2)(7))\)

Yechim :

Javob : \(1\)

Musbat b sonining a asosi uchun logarifmi (a>0, a 1 ga teng emas) c soni shundayki a c = b: log a b = c ⇔ a c = b (a > 0, a ≠ 1, b) > 0)       

E'tibor bering, musbat bo'lmagan sonning logarifmi aniqlanmagan. Bundan tashqari, logarifmning asosi 1 ga teng bo'lmagan musbat son bo'lishi kerak. Masalan, -2 kvadrat bo'lsa, biz 4 raqamini olamiz, lekin bu 4 ning asosi -2 logarifmi teng degani emas. 2 ga.

Asosiy logarifmik identifikatsiya

a log a b = b (a > 0, a ≠ 1) (2)

Ushbu formulaning o'ng va chap tomonlarini aniqlash doirasi boshqacha bo'lishi muhimdir. Chap tomon faqat b>0, a>0 va a ≠ 1 uchun aniqlanadi. O'ng tomon har qanday b uchun aniqlanadi va a ga umuman bog'liq emas. Shunday qilib, tenglamalar va tengsizliklarni echishda asosiy logarifmik "identifikatsiya" ni qo'llash ODning o'zgarishiga olib kelishi mumkin.

Logarifm ta'rifining ikkita aniq natijasi

log a a = 1 (a > 0, a ≠ 1) (3)
log a 1 = 0 (a > 0, a ≠ 1) (4)

Darhaqiqat, a raqamini birinchi darajaga ko'targanda, biz bir xil raqamni olamiz va uni nol darajaga ko'targanda, biz bitta raqamni olamiz.

Ko'paytmaning logarifmi va qismning logarifmi

log a (b c) = log a b + log a c (a > 0, a ≠ 1, b > 0, c > 0) (5)

Log a b c = log a b − log a c (a > 0, a ≠ 1, b > 0, c > 0) (6)

Men maktab o'quvchilarini logarifmik tenglamalar va tengsizliklarni yechishda ushbu formulalarni o'ylamasdan ishlatishdan ogohlantirmoqchiman. Ularni "chapdan o'ngga" ishlatganda, ODZ torayadi va logarifmlarning yig'indisi yoki farqidan mahsulot yoki qismning logarifmiga o'tganda, ODZ kengayadi.

Haqiqatan ham, log a (f (x) g (x)) ifodasi ikki holatda aniqlanadi: ikkala funktsiya qat'iy musbat bo'lganda yoki f(x) va g (x) ikkalasi ham noldan kichik bo'lganda.

Bu ifodani log a f (x) + log a g (x) yig‘indisiga aylantirib, biz faqat f(x)>0 va g(x)>0 hollari bilan cheklanishga majbur bo‘lamiz. Qabul qilinadigan qiymatlar oralig'ining torayishi mavjud va bu mutlaqo qabul qilinishi mumkin emas, chunki bu yechimlarning yo'qolishiga olib kelishi mumkin. Xuddi shunday muammo formula (6) uchun ham mavjud.

Darajani logarifm belgisidan chiqarish mumkin

log a b p = p log a b (a > 0, a ≠ 1, b > 0) (7)

Va yana aniqlik uchun chaqirmoqchiman. Quyidagi misolni ko'rib chiqing:

Log a (f (x) 2 = 2 log a f (x)

Tenglikning chap tomoni f(x) ning noldan tashqari barcha qiymatlari uchun aniq belgilangan. O'ng tomon faqat f(x)>0 uchun! Logarifmadan darajani olib, biz yana ODZni toraytiramiz. Teskari protsedura qabul qilinadigan qiymatlar doirasini kengaytirishga olib keladi. Bu mulohazalar nafaqat 2-chi kuchga, balki har qanday teng kuchga ham tegishli.

Yangi poydevorga o'tish formulasi

log a b = log c b log c a (a > 0, a ≠ 1, b > 0, c > 0, c ≠ 1) (8)

Transformatsiya paytida ODZ o'zgarmaydigan kamdan-kam holatlar. Agar siz c bazasini oqilona tanlagan bo'lsangiz (ijobiy va 1 ga teng emas), yangi bazaga o'tish formulasi butunlay xavfsizdir.

Agar biz b raqamini yangi c asosi sifatida tanlasak, (8) formulaning muhim maxsus holatini olamiz:

Log a b = 1 log b a (a > 0, a ≠ 1, b > 0, b ≠ 1) (9)

Logarifmlar bilan bir nechta oddiy misollar

Misol 1. Hisoblang: log2 + log50.
Yechim. log2 + log50 = log100 = 2. Biz logarifmlar yig'indisi formulasidan (5) va o'nlik logarifmning ta'rifidan foydalandik.


2-misol. Hisoblang: lg125/lg5.
Yechim. log125/log5 = log 5 125 = 3. Biz yangi bazaga o'tish uchun formuladan foydalandik (8).

Logarifmlarga oid formulalar jadvali

a log a b = b (a > 0, a ≠ 1)
log a a = 1 (a > 0, a ≠ 1)
log a 1 = 0 (a > 0, a ≠ 1)
log a (b c) = log a b + log a c (a > 0, a ≠ 1, b > 0, c > 0)
log a b c = log a b − log a c (a > 0, a ≠ 1, b > 0, c > 0)
log a b p = p log a b (a > 0, a ≠ 1, b > 0)
log a b = log c b log c a (a > 0, a ≠ 1, b > 0, c > 0, c ≠ 1)
log a b = 1 log b a (a > 0, a ≠ 1, b > 0, b ≠ 1)

ALOQALI MAQOLALAR