Как решать через логарифмы

Логарифмы и их свойства

Обычно определение логарифма дают очень сложно и запутанно. Мы постараемся сделать это очень просто и наглядно.

Для того, чтобы разобраться, что такое логарифм, давайте рассмотрим пример:

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Все знакомы, что такое степень числа (если нет, то вам сюда). В таблице приведены различные степени числа 2. Глядя на таблицу, ясно, что, например, число 32 – это 2 в пятой степени, то есть двойка, умноженная на саму себя пять раз.

Теперь при помощи этой таблицы введем понятие логарифма.

Логарифм от числа 32 по основанию 2 (\(log_<2>(32)\)) – это в какую степень нужно возвести двойку, чтобы получить 32. Из таблицы видно, что 2 нужно возвести в пятую степень. Значит наш логарифм равен 5:

Аналогично, глядя в таблицу получим, что:

Естественно, логарифм бывает не только по основанию 2, а по любым основаниям больших 0 и неравных 1. Можете так же создавать таблицы для разных чисел. Но, конечно, со временем вы это будете делать в уме.

Теперь дадим определение логарифма в общем виде:

Логарифмом положительного числа \(b\) по основанию положительно числа \(a\) называется степень \(c\), в которую нужно возвести число \(a\), чтобы получить \(b\)

Но, конечно, вы часто будете сталкиваться не с такими простыми логарифмами, как в примерах с двойкой, а очень часто будет, что логарифм нельзя в уме посчитать. Действительно, что скажете про логарифм пяти по основанию два:

Как его посчитать? При помощи калькулятора. Он нам покажет, что такой логарифм равен иррациональному числу:

Или логарифм шести по основанию 4:

На уроках математики пользоваться калькулятором нельзя, поэтому на экзаменах и контрольных принято оставлять такие логарифмы в виде логарифма – не считая его, это не будет ошибкой!

Но иногда можно столкнуться с заданием, где нужно примерно оценить значение логарифма – это очень просто! Давайте для примера оценим логарифм \(log_<4>(6)\). Необходимо подобрать слева и справа от 6 такие ближайшие числа, логарифм от которых мы сможем посчитать, другими словами, надо найти степени 4-ки ближайшие к 6ке:

Значит \(log_<4>(6)\) принадлежите промежутку от 1 до 2:

Как посчитать логарифм

Почему так? Это следует из определения показательной функций. Показательная функция не может быть \(0\). А основание не равно \(1\), потому что тогда логарифм теряет смысл – ведь \(1\) в любой степени это будет \(1\).

При этих ограничениях логарифм существует.

В дальнейшем при решении различных логарифмических уравнений и неравенств вам это пригодится для ОДЗ.

Обратите внимание, что само значение логарифма может быть любым. Это же степень, а степень может быть любой – отрицательной, рациональной, иррациональной и т.д.

Теперь давайте разберем общий алгоритм вычисления логарифмов:

Давайте разберем на примерах.

Пример 1. Посчитать логарифм \(9\) по основанию \(3\): \(log_<3>(9)\)

Пример 2. Вычислить логарифм \(\frac<1><125>\) по основанию \(5\): \(log_<5>(\frac<1><125>)\)

Пример 3. Вычислить логарифм \(4\) по основанию \(64\): \(log_<64>(4)\)

Пример 4. Вычислить логарифм \(1\) по основанию \(8\): \(log_<8>(1)\)

Пример 5. Вычислить логарифм \(15\) по основанию \(5\): \(log_<5>(15)\)

Как понять, что некоторое число \(a\) не будет являться степенью другого числа \(b\). Это довольно просто – нужно разложить \(a\) на простые множители.

\(16\) разложили, как произведение четырех двоек, значит \(16\) будет степенью двойки.

Разложив \(48\) на простые множители, видно, что у нас есть два множителя \(2\) и \(3\), значит \(48\) не будет степенью.

Теперь поговорим о наиболее часто встречающихся логарифмах. Для них даже придумали специально названия – десятичный логарифм и натуральный логарифм. Давайте разбираться.

Десятичный логарифм

Натуральный логарифм

Натуральные и десятичные логарифмы подчиняются тем же самым свойствам и правилам, что и обыкновенные логарифмы.

У логарифмов есть несколько свойств, по которым можно проводить преобразования и вычисления. Кроме этих свойств, никаких операций с логарифмами делать нельзя.

Свойства логарифмов

Давайте разберем несколько примеров на свойства логарифмов.

Пример 8. Воспользоваться формулой \(3\). Логарифм от произведения – это сумма логарифмов.

Пример 9. Воспользоваться формулой \(4\). Логарифм от частного – это разность логарифмов.

Пример 10. Формула \(5,6\). Свойства степени.

Логично, что будет выполняться и такое соотношение:

Пример 11. Формулы \(7,8\). Переход к другому основанию.

Источник

Как решать через логарифмы

Внимание!
К этой теме имеются дополнительные
материалы в Особом разделе 555.
Для тех, кто сильно «не очень. »
И для тех, кто «очень даже. » )

1. Поймете, что такое логарифм.

2. Научитесь решать целый класс показательных уравнений. Даже если ничего о них не слышали.

3. Научитесь вычислять простые логарифмы.

Причём для этого вам нужно будет знать только таблицу умножения, да как возводится число в степень.

Чувствую, сомневаетесь вы. Ну ладно, засекайте время! Поехали!

Для начала решите в уме вот такое уравнение:

3 x = 9

А теперь решите почти то же самое:

3 x = 8

Что, что-то не так? Ответ, что нету такого икса, не принимается!

Согласитесь, что это как-то нечестно – с девяткой пример решается в уме, а с восьмеркой не решается вовсе! Ну чем девятка лучше восьмерки?! Математика не терпит такой дискриминации. Для математики все числа равны! Ну, не буквально, конечно….

Можно сообразить, что икс – какое-то дробное число, между единичкой (3 1 = 3) и двойкой (3 2 = 9). И даже приближенно подобрать, найти это число. Но так возиться каждый раз. Математика решает вопрос как всегда радикально и элегантно. Просто введением понятия логарифма. Итак, что такое логарифм?

Вернёмся к нашему загадочному примеру:

3 x = 8.

Вот и назовём это число логарифмом восьми по основанию три. Записывается это вот как:

Читаем ещё раз: «икс равен логарифму восьми по основанию три».

И это правильный ответ!

Мы решили крутое показательное уравнение 3 x = 8!

И, неожиданно для себя, научились решать все показательные уравнения такого типа!

Это все верные ответы! Приятно, правда?

Представьте, мы в обыденной жизни спросили, например: «как доехать до вокзала?» И нам честно и правильно ответили: «На автобусе, который идёт до вокзала!» В жизни толку с такого ответа мало.

На вопрос: чему равен х в уравнении

Мы честно отвечаем: х равен числу, в которое надо возвести 3, чтобы получить 8! Или, чтобы так долго не говорить, пишем в сокращённом варианте, через логарифм:

Вас смущает, что вместо конкретного числа мы пишем какие-то значки с цифрами? Ну ладно, только для вас. Я покажу вам это конкретное число:

Легче стало? Учтите ещё, что это число никогда не кончается. Иррациональное оно.

Но радость от новых знаний будет неполной без ложки дегтя. Если логарифм считается без калькулятора, его надо считать. Ответ, например, х = log24 нехорош. Этот логарифм вычисляется, и его вы обязаны посчитать. Собственно, это и есть решение логарифма.

И чему же равен log24?

Да! В двойку надо возвести! Вот и ответ:

А log327 чему равен? Тройка в какой степени даст 27? В третьей! Ответ:

Уловили? Ну-ка разовьём успех! Решаем примеры:

Ответы (в беспорядке, разумеется!): 2; 1; 3; 4.

Что, тяжело сообразить, в какой степени шестёрка даст 216? А я предупреждал, что здесь таблицу умножения знать надо! Более того, намекну, что таблицу умножения вообще знать надо. Не только здесь.

Ну что, смотрим на часы? Сильно я ошибся?

До сих пор мы знали два жёстких ограничения. Нельзя делить на ноль и извлекать корень чётной степени из отрицательного числа. Эти ограничения играют огромную роль в решении заданий. Про ОДЗ помните? Теперь добавляются ограничения, связанные с логарифмами.

Запишем в общем виде, т.е. через буквы:

В результате получилось:

а > 0; a ≠ 1

А если мы положительное число возведём в любую степень, мы получим. получим. Да! Положительное число и получим. Отсюда:

Вот и все ограничения. Только на а и b. с может быть совершенно любым числом.

Ещё не мешает знать, что такое десятичный логарифм и что такое натуральный логарифм? В математике два основания употребляются очень часто. Это основание 10 и основание е. Число е.

Значки логарифмов по этим основаниям имеют своё написание.

Основание 10 не пишется, буква «о» пропадает. Такие логарифмы называются десятичными. И

Логарифмы по основанию «е» называются натуральными. Хотя чего уж там натурального.

Эти логарифмы ничем не отличаются от всех остальных! Ни по определению, ни по свойствам! Решение этих логарифмов ничем не отличается от решения обычных!

Пора переходить к лаконичным математическим формулировкам. К свойствам логарифмов. Популярное выражение «Решение логарифмов» предполагает не только вычисления, но и преобразования. По определённым правилам, естественно.

Запишем знакомое нам выражение:

Мы уже хорошо знаем, что если число а (основание) возвести в степень с, то получим число b. Это из самого определения логарифма следует. Стало быть, можно записать:

А теперь смотрим, чему же равно число с? Да вот оно:

Подставим это в предыдущую формулу, и получим:

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

И зачем нам эта перетасовка? Затем, что 4х-этажное выражение превращается в элементарное b! Это хорошее свойство!

Это первая формула свойств логарифмов. Её надо помнить! Единственная формула, где логарифм стоит в показателе степени.

Приведу ещё свойства, которые не требуют специальных выводов, а проистекают из определения логарифма и элементарной логики.

Чему равняется выражение:

В какую степень надо возвести а, чтобы получить 1? Неужто забыли? Нет? Ну, хорошо! Да, в нулевую! Вот и пишем:

Думаю, что следующее свойство уже не требует разъяснений:

Оставшиеся свойства логарифмов выводить не будем, я их приведу сразу в комплекте. Этот комплект надо знать! Это основа для решения логарифмов.

Свойства логарифмов.

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

здесь х>0, y>0, a>0, a≠1, m>0, m≠1.

Ещё отмечу, что эти формулы верны безо всяких оговорок для положительных х и у. В числовых логарифмах так обычно и бывает. А вот в уравнениях придётся модули использовать. Но там мы разберёмся со всеми подводными камнями, не волнуйтесь!

Ну, ладно. Формулы хорошие, решать-то как? Открываю тайну. Все задания на упрощение выражений с логарифмами решаются применением этих хороших формул (во, Америку открыл!). Попробуем, что-нибудь простенькое?

Надеюсь, всё понятно? Что, слишком элементарно? Ну ладно. Вот примеры чуток посложнее. Вычислить:

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Ответы (в беспорядке): 2; 2,5; 4,5; 3.

Решилось? Неплохо! А ещё?

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Тоже без проблем? Ну ладно. А вот это?

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Ответы: 1; 36; 1; 2; 0,5.

Что, не всё решается? Или ничего не решается? Не переживайте, это дело поправимое. Вам прямая дорога в Раздел 555. Особый. Там подробно рассказано, как свойства логарифмов в дело употреблять. И не только для этих примеров, а и для всех сразу! Даны практические советы, которых вы не найдёте в учебниках. Очень рекомендую!

Если Вам нравится этот сайт.

Кстати, у меня есть ещё парочка интересных сайтов для Вас.)

А вот здесь можно познакомиться с функциями и производными.

Источник

Как решать логарифмические уравнения подробный разбор примеров

Сложение и вычитание логарифмов.

Возьмем два логарифма с одинаковыми основаниями: loga x и loga y. Тогда сними возможно выполнять операции сложения и вычитания:

Как видим, сумма логарифмов равняется логарифму произведения, а разность логарифмов – логарифму частного. Причем это верно если числа а, х и у положительны и а ≠ 1.

Важно обращать внимание, что основным аспектом в данных формулах выступают одни и те же основания. Если основания отличаются друг от друга, эти правила не применимы!

Правила сложения и вычитания логарифмов с одинаковыми основаниями читаются не только с лева на право, но и на оборот. В результате мы имеем теоремы логарифма произведения и логарифма частного.

Логарифм произведения двух положительных чисел равен сумме их логарифмов; перефразируя данную теорему получим следующее, если числа а, x и у положительны и а ≠ 1, то:

Логарифм частного двух положительных чисел равен разности логарифмов делимого и делителя. Говоря по другому, если числа а, х и у положительны и а ≠ 1, то:

Применим вышеизложенные теоремы для решения примеров:

Если числа x и у отрицательны, то формула логарифма произведения становится бессмысленной. Так, запрещено писать:

так как выражения log2(-8) и log2(-4) вообще не определены (логарифмическая функция у = log2х определена лишь для положительных значений аргументах).

Из теоремы логарифма частного можно получить еще одно свойство логарифма. Общеизвестно, что loga1= 0, следовательно,

А значит имеет место равенство:

Логарифмы двух взаимно обратных чисел по одному и тому же основанию будут различны друг от друга исключительно знаком. Так:

Что такое логарифм и как его посчитать

Логарифм имеет следующий вид:

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыгде a – это основание логарифма,

b – это аргумент логарифма

Чтобы узнать значение логарифма приравняем его к X. Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыи преобразовываем в Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыи преобразовываем в Запомните, что именно основание (оно выделено красным) возводится в степень.

Чтобы было легче, можно запоминать так – основание всегда остается внизу (и в первом, и во втором выражении a внизу)!

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Чтобы вычислить данный логарифм, необходимо приравнять его к X и воспользоваться правилом, описанным выше:Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыА в какую степень нужно возвести 2, чтобы получилось 8? Конечно же в третью степень, таким образом:

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыЕще раз обращаю ваше внимание, что основание (в нашем случае это – 2) всегда находится внизу и именно оно возводится в степень.

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Два очевидных следствия определения логарифма

log a 1 = 0 ( a > 0, a ≠ 1 )

Действительно, при возведении числа a в первую степень мы получим то же самое число, а при возведении в нулевую степень – единицу.

Свойства логарифмов

Перечисленные ниже свойства логарифмов вытекают из основного логарифмического тождества:

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

( основное свойство логарифмов ),

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

( основное свойство логарифмов ),

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

( формула перехода к новому основанию логарифмов ),

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыКак решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы
Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыКак решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы
Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыКак решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы
Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы
Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы
Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы
Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы
Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы
Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы
Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы
Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы
( основное свойство логарифмов ),
Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы
( основное свойство логарифмов ),
Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы
Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы
Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы
( формула перехода к новому основанию логарифмов ),
Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы
Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Степень можно выносить за знак логарифма

И вновь хотелось бы призвать к аккуратности. Рассмотрим следующий пример:

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

Левая часть равенства определена, очевидно, при всех значениях f(х), кроме нуля. Правая часть – только при f(x)>0! Вынося степень из логарифма, мы вновь сужаем ОДЗ. Обратная процедура приводит к расширению области допустимых значений. Все эти замечания относятся не только к степени 2, но и к любой четной степени.

Логарифм произведения и логарифм частного

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

Хотелось бы предостеречь школьников от бездумного применения данных формул при решении логарифмических уравнений и неравенств. При их использовании “слева направо” происходит сужение ОДЗ, а при переходе от суммы или разности логарифмов к логарифму произведения или частного – расширение ОДЗ.

определено в двух случаях: когда обе функции строго положительны либо когда f(x) и g(x) обе меньше нуля.

Преобразуя данное выражение в сумму

log a f ( x ) + log a g ( x )

, мы вынуждены ограничиваться только случаем, когда f(x)>0 и g(x)>0. Налицо сужение области допустимых значений, а это категорически недопустимо, т. к. может привести к потере решений. Аналогичная проблема существует и для формулы (6).

Формула перехода к новому основанию

Тот редкий случай, когда ОДЗ не изменяется при преобразовании. Если вы разумно выбрали основание с (положительное и не равное 1), формула перехода к новому основанию является абсолютно безопасной.

Если в качестве нового основания с выбрать число b, получим важный частный случай формулы (8):

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

Сумма логарифмов. Разница логарифмов

Логарифмы с одинаковыми основаниями можно складывать: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыЛогарифмы с одинаковыми основаниями можно вычитать: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыМы видим, что исходные выражения состояли из логарифмов, которые по отдельности не вычисляются, а при применении свойств логарифмов у нас получились нормальные числа. Поэтому повторим, что основные свойства логарифмов нужно знать обязательно!

Обратите внимание, что формулы суммы и разности логарифмов верны только для логарифмов с одинаковыми основаниями! Если основания разные, то данные свойства применять нельзя!

Логарифмический ноль и логарифмическая единица

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Это следствия из определения логарифма. И их нужно обязательно запомнить. Эти простейшие свойства нередко вводят учеников в ступор.

Запомните, что логарифм от a по основанию а всегда равен единице:

loga a = 1 – это логарифмическая единица.

Если же в аргументе стоит единица, то такой логарифм всегда равен нулю независимо от основания, так как a 0 = 1:

loga 1 = 0 – логарифмический ноль.

Как решать уравнения с логарифмами: 2 способа с примерами

Решить логарифмическое уравнение можно разными способами. Чаще всего в школе учат решать логарифмическое уравнение с помощью определения логарифма. То есть мы имеем уравнение вида: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыВспоминаем определение логарифма и получаем следующее: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыВспоминаем определение логарифма и получаем следующее: Таким образом мы получаем простое уравнение, которое сможем легко решить.

При решении логарифмических уравнений важно помнить об области определения логарифма, т.к. аргумент f(x) должен быть больше ноля. Поэтому после решения логарифмического уравнения мы всегда делаем проверку!

Давайте посмотрим, как это работает на примере:

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Воспользуемся определением логарифма и получим:

Теперь перед нами простейшее уравнение, решить которое не составит труда:

Сделаем проверку. Подставим найденный Х в исходное уравнение:Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыТак как 3 2 = 9, то последнее выражение верно. Следовательно, х = 3 является корнем уравнения.

Основной минус данного метода решения логарифмических уравнений в том, что многие ребята путают, что именно нужно возводить в степень. То есть при преобразовании logaf(x) = b, многие возводят не a в степень b, а наоборот b в степень a. Такая досадная ошибка может лишить вас драгоценных баллов на ЕГЭ.

Поэтому мы покажем еще один способ решения логарифмических уравнений.

Чтобы решить логарифмическое уравнение, нам нужно привести его к такому виду, когда и в правой, и в левой части уравнения будут стоять логарифмы с одинаковыми основаниями. Это выглядит вот так:

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Когда уравнение приведено к такому виду, то мы можем «зачеркнуть» логарифмы и решить простое уравнение. Давайте разбираться на примере.

Решим еще раз то же самое уравнение, но теперь этим способом: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыВ левой части у нас логарифм с основанием 2. Следовательно, правую часть логарифма нам нужно преобразовать так, чтобы она тоже содержала логарифм с основанием 2.

Для этого вспоминаем свойства логарифмов. Первое свойство, которое нам здесь понадобится – это логарифмическая единица. Напомним его: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыТо есть в нашем случае: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыТо есть в нашем случае: Возьмем правую часть нашего уравнения и начнем ее преобразовывать:Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыТеперь нам нужно 2 тоже внести в логарифмическое выражение. Для этого вспоминаем еще одно свойство логарифма:

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Воспользуемся этим свойством в нашем случае, получим: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыМы преобразовали правую часть нашего уравнения в тот вид, который нам был нужен и получили:Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыТеперь в левой и в правой частях уравнения у нас стоят логарифмы с одинаковыми основаниями, поэтому мы можем их зачеркнуть. В результате, получим такое уравнение:

Да, действий в этом способе больше, чем при решении с помощью определения логарифма. Но все действия логичны и последовательны, в результате чего шансов ошибиться меньше. К тому же данный способ дает больше возможностей для решения более сложных логарифмических уравнений.

Разберем другой пример: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыИтак, как и в предыдущем примере применяем свойства логарифмов и преобразовываем правую часть уравнения следующим образом: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыИтак, как и в предыдущем примере применяем свойства логарифмов и преобразовываем правую часть уравнения следующим образом: После преобразования правой части наше уравнение принимает следующий вид: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыТеперь можно зачеркнуть логарифмы и тогда получим: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыТеперь можно зачеркнуть логарифмы и тогда получим: Вспоминаем свойства степеней:

Теперь делаем проверку:Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыто последнее выражение верно. Следовательно, х = 3 является корнем уравнения.

Еще один пример решения логарифмического уравнения: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыПреобразуем сначала левую часть нашего уравнения. Здесь мы видим сумму логарифмов с одинаковыми основаниями. Воспользуемся свойством суммы логарифмов и получим: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыПреобразуем сначала левую часть нашего уравнения. Здесь мы видим сумму логарифмов с одинаковыми основаниями. Воспользуемся свойством суммы логарифмов и получим: Теперь преобразуем правую часть уравнения: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыВыполнив преобразования правой и левой частей уравнения, мы получили: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыВыполнив преобразования правой и левой частей уравнения, мы получили: Теперь мы можем зачеркнуть логарифмы:

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыРешим данное квадратное уравнение, найдем дискриминант:

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыСделаем проверку, подставим х1 = 1 в исходное уравнение: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыСделаем проверку, подставим х1 = 1 в исходное уравнение: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыВерно, следовательно, х1 = 1 является корнем уравнения.

Сравнение логарифмов

Если 012, то
logax1> logax2– знак неравенства меняется
Если a > 1 и 012, то
logax1ax2– знак неравенства не меняется
Если 1 1, то logax> logbx
Если 0 1, то logax> logbx
Если 1axbx
Если 0axbx

Проверь удачу, набери 60+

Математика – это систематицация и результат, а общественные науки и история – процесс осмысления результата.

Пример Найдите корень уравнения.

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Используя определение логарифма, получим:

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Проверим: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Ответ: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы.

Таким образом, теперь вы можете составить четкую инструкцию, как решать логарифмические уравнения. Она заключается в следующих шагах:

Логарифмы со специальным обозначением

Для некоторых логарифмов в математике введены специальные обозначения. Это связано с тем, что такие логарифмы встречаются особенно часто. К таким логарифмам относятся десятичный логарифм и натуральный логарифм. Для этих логарифмов справедливы все правила, что и для обычных логарифмов.

Десятичный логарифм

Десятичный логарифм обозначается lg и имеет основание 10, т.е.

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыЧтобы вычислить десятичный логарифм, нужно 10 возвести в степень X.

Например, вычислим lg100Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Натуральный логарифм

Натуральный логарифм обозначается ln и имеет основание e, то есть

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Чтобы вычислить данный логарифм нужно число е возвести в степень x. Некоторые из вас спросят, что это за число такое е? Число е – это иррациональное число, т.е. точное его значение вычислить невозможно. е = 2,718281…

Сейчас не будем подробно разбирать, зачем это число нужно, просто запомним, что

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

И вычислить его можно таким образом:Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Пример решения логарифмического уравнения с разными основаниями

Выше мы решали логарифмические уравнения, в которых участвовали логарифмы с одинаковыми основаниями. А что же делать, если основания у логарифмов разные? Например,

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыПравильно, нужно привести логарифмы в правой и левой части к одному основанию!

Итак, разберем наш пример:Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыПреобразуем правую часть нашего уравнения:

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Тогда получим: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыВот теперь в правой и левой части уравнения у нас стоят логарифмы с одинаковыми основаниями и мы можем их зачеркнуть: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыДелаем проверку: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыДелаем проверку: Если мы преобразуем правую часть, воспользовавшись свойствами логарифма, то получим:Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыВерно, следовательно, х = 4 является корнем уравнения.

Пример решения логарифмического уравнения с переменными основаниями

Выше мы разобрали примеры решения логарифмических уравнений, основания которых были постоянными, т.е. определенным значением – 2, 3, ½ … Но в основании логарифма может содержаться Х, тогда такое основание будет называться переменным. Например, logx+1(х 2 +5х-5) = 2. Мы видим, что основание логарифма в данном уравнении – х+1. Как же решать уравнение такого вида? Решать мы его будем по тому же принципу, что и предыдущие. Т.е. мы будем преобразовывать наше уравнение таким образом, чтобы слева и справа были логарифмы с одинаковым основанием. Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыПреобразуем правую часть уравнения: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыПреобразуем правую часть уравнения: Теперь логарифм в правой части уравнения имеет такое же основание, как и логарифм в левой части: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыТеперь мы можем зачеркнуть логарифмы: Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмыТеперь мы можем зачеркнуть логарифмы: Но данное уравнение неравносильно исходному уравнению, так как не учтена область определения. Запишем все требования, относящиеся к логарифму:

1. Аргумент логарифма должен быть больше ноля, следовательно:

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

2. Основание логарифма должно быть больше 0 и не должно равняться единице, следовательно:

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Сведем все требования в систему:Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Для полной уверенности можем выполнить проверку, подставим х = 2 в исходное уравнение:

Как решать через логарифмы. Смотреть фото Как решать через логарифмы. Смотреть картинку Как решать через логарифмы. Картинка про Как решать через логарифмы. Фото Как решать через логарифмы

Т.к. 3 2 =9, то последнее выражение верно.

Использование свойств логарифмов при решении логарифмических уравнений и неравенств

Для того, чтобы не ошибаться при решении логарифмических уравнений и неравенств, свойства логарифмов, перечисленные в предыдущем разделе, следует применять внимательно и аккуратно.

Например, если при решении уравнения или неравенства требуется преобразовать выражение

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *