Как менять основание логарифма
Перейти к содержимому

Как менять основание логарифма

  • автор:

Переход к новому основанию логарифма

\[c ></p>
<p> 0,c \ne 1,a > 0,a \ne 1,b > 0\]» width=»236″ height=»17″ /></p>
<p>(Для запоминания этой формулы удобно воспользоваться следующей ассоциацией: <em>то, что вверху, идёт вверх, то, что внизу — идёт вниз.</em></p>
<p>b, стоящее вверху, под знаком логарифма, записываем снова вверху, в числителе, под знак логарифма с новым основанием.</p>
<p>a, стоящее внизу, в основании логарифма, записываем вниз, в знаменателе, под знак логарифма с новым основанием).</p>
<p>Примеры перехода к новому основанию логарифма:</p>
<p><img decoding=

\[2){\log _5}81 = \frac{{{{\log }_3}81}}{{{{\log }_3}5}} = \frac{4}{{{{\log }_3}5}};\]

\[3){\log _7}125 = \frac{{{{\log }_5}125}}{{{{\log }_5}7}} = \frac{3}{{{{\log }_5}7}}.\]

Перейти можно к любому новому основанию (положительному и отличному от единицы).

В том числе, любой логарифм можно представить в виде частного десятичных логарифмов:

\[(a ></p>
<p> 0,a \ne 1,b > 0)\]» width=»152″ height=»18″ /></p>
<p>Частный случай этой формулы —</p>
<p>— позволяет изменить основание логарифма на число, стоящее под знаком логарифма.</p>
<p>— дает возможность изменить основание логарифма в случае, когда оно может быть представлено в виде степени.</p><div class='code-block code-block-2' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!-- 2theinternet -->
<script src=

Основные свойства логарифмов

Логарифмы, как и любые числа, можно складывать, вычитать и всячески преобразовывать. Но поскольку логарифмы — это не совсем обычные числа, здесь есть свои правила, которые называются основными свойствами.

Эти правила обязательно надо знать — без них не решается ни одна серьезная логарифмическая задача. К тому же, их совсем немного — все можно выучить за один день. Итак, приступим.

Сложение и вычитание логарифмов

Рассмотрим два логарифма с одинаковыми основаниями: log a x и log a y . Тогда их можно складывать и вычитать, причем:

Итак, сумма логарифмов равна логарифму произведения, а разность — логарифму частного. Обратите внимание: ключевой момент здесь — одинаковые основания. Если основания разные, эти правила не работают!

Эти формулы помогут вычислить логарифмическое выражение даже тогда, когда отдельные его части не считаются (см. урок «Что такое логарифм»). Взгляните на примеры — и убедитесь:

Поскольку основания у логарифмов одинаковые, используем формулу суммы:
log6 4 + log6 9 = log6 (4 · 9) = log6 36 = 2.

Основания одинаковые, используем формулу разности:
log2 48 − log2 3 = log2 (48 : 3) = log2 16 = 4.

Задача. Найдите значение выражения: log3 135 − log3 5.

Снова основания одинаковые, поэтому имеем:
log3 135 − log3 5 = log3 (135 : 5) = log3 27 = 3.

Как видите, исходные выражения составлены из «плохих» логарифмов, которые отдельно не считаются. Но после преобразований получаются вполне нормальные числа. На этом факте построены многие контрольные работы. Да что контрольные — подобные выражения на полном серьезе (иногда — практически без изменений) предлагаются на ЕГЭ.

Вынесение показателя степени из логарифма

Теперь немного усложним задачу. Что, если в основании или аргументе логарифма стоит степень? Тогда показатель этой степени можно вынести за знак логарифма по следующим правилам:

  1. log a x n = n · log a x ;
  2. Вынесение показателя из основания логарифма
  3. Вынесение показателя одновременно из основания и из аргумента логарифма

Несложно заметить, что последнее правило следует их первых двух. Но лучше его все-таки помнить — в некоторых случаях это значительно сократит объем вычислений.

Разумеется, все эти правила имеют смысл при соблюдении ОДЗ логарифма: a > 0, a ≠ 1, x > 0. И еще: учитесь применять все формулы не только слева направо, но и наоборот, т.е. можно вносить числа, стоящие перед знаком логарифма, в сам логарифм. Именно это чаще всего и требуется.

Задача. Найдите значение выражения: log7 49 6 .

Избавимся от степени в аргументе по первой формуле:
log7 49 6 = 6 · log7 49 = 6 · 2 = 12

Задача. Найдите значение выражения:

Заметим, что в знаменателе стоит логарифм, основание и аргумент которого являются точными степенями: 16 = 2 4 ; 49 = 7 2 . Имеем:

Преобразование частного двух логарифмов

Думаю, к последнему примеру требуются пояснения. Куда исчезли логарифмы? До самого последнего момента мы работаем только со знаменателем. Представили основание и аргумент стоящего там логарифма в виде степеней и вынесли показатели — получили «трехэтажную» дробь.

Теперь посмотрим на основную дробь. В числителе и знаменателе стоит одно и то же число: log2 7. Поскольку log2 7 ≠ 0, можем сократить дробь — в знаменателе останется 2/4. По правилам арифметики, четверку можно перенести в числитель, что и было сделано. В результате получился ответ: 2.

Переход к новому основанию

Говоря о правилах сложения и вычитания логарифмов, я специально подчеркивал, что они работают только при одинаковых основаниях. А что, если основания разные? Что, если они не являются точными степенями одного и того же числа?

На помощь приходят формулы перехода к новому основанию. Сформулируем их в виде теоремы:

Пусть дан логарифм log a x . Тогда для любого числа c такого, что c > 0 и c ≠ 1, верно равенство:

В частности, если положить c = x , получим:

Из второй формулы следует, что можно менять местами основание и аргумент логарифма, но при этом все выражение «переворачивается», т.е. логарифм оказывается в знаменателе.

Эти формулы редко встречается в обычных числовых выражениях. Оценить, насколько они удобны, можно только при решении логарифмических уравнений и неравенств.

Впрочем, существуют задачи, которые вообще не решаются иначе как переходом к новому основанию. Рассмотрим парочку таких:

Задача. Найдите значение выражения: log5 16 · log2 25.

Заметим, что в аргументах обоих логарифмов стоят точные степени. Вынесем показатели: log5 16 = log5 2 4 = 4log5 2; log2 25 = log2 5 2 = 2log2 5;

А теперь «перевернем» второй логарифм:

Пример перехода к новому основанию

Поскольку от перестановки множителей произведение не меняется, мы спокойно перемножили четверку и двойку, а затем разобрались с логарифмами.

Задача. Найдите значение выражения: log9 100 · lg 3.

Основание и аргумент первого логарифма — точные степени. Запишем это и избавимся от показателей:

Избавление от точных степеней

Теперь избавимся от десятичного логарифма, перейдя к новому основанию:

Еще один пример перехода к новому основанию

Основное логарифмическое тождество

Часто в процессе решения требуется представить число как логарифм по заданному основанию. В этом случае нам помогут формулы:

  1. n = log a a n

В первом случае число n становится показателем степени, стоящей в аргументе. Число n может быть абсолютно любым, ведь это просто значение логарифма.

Вторая формула — это фактически перефразированное определение. Она так и называется: .

В самом деле, что будет, если число b возвести в такую степень, что число b в этой степени дает число a ? Правильно: получится это самое число a . Внимательно прочитайте этот абзац еще раз — многие на нем «зависают».

Подобно формулам перехода к новому основанию, основное логарифмическое тождество иногда бывает единственно возможным решением.

Задача. Найдите значение выражения:

Заметим, что log25 64 = log5 8 — просто вынесли квадрат из основания и аргумента логарифма. Учитывая правила умножения степеней с одинаковым основанием, получаем:

Вычисление логарифмического выражения

Если кто-то не в курсе, это была настоящая задача из ЕГЭ 🙂

Логарифмическая единица и логарифмический ноль

В заключение приведу два тождества, которые сложно назвать свойствами — скорее, это следствия из определения логарифма. Они постоянно встречаются в задачах и, что удивительно, создают проблемы даже для «продвинутых» учеников.

  1. log a a = 1 — это . Запомните раз и навсегда: логарифм по любому основанию a от самого этого основания равен единице.
  2. log a 1 = 0 — это . Основание a может быть каким угодно, но если в аргументе стоит единица — логарифм равен нулю! Потому что a 0 = 1 — это прямое следствие из определения.

Вот и все свойства. Обязательно потренируйтесь применять их на практике! Скачайте шпаргалку в начале урока, распечатайте ее — и решайте задачи.

Смотрите также:

  1. Тест к уроку «Что такое логарифм» (тяжелый)
  2. Как решать простейшие логарифмические уравнения
  3. Не пишите единицы измерения в задаче B12
  4. Что такое логарифм
  5. Сложные задачи на проценты
  6. Задача B4: экономика
  • Вход для учеников
  • ЕГЭ-2024
  • Школьникам
  • 1. Арифметика
  • Арифметика
  • Дроби
  • Модуль
  • Проценты
  • Корни
  • Степени
  • Прогрессии
  • Текстовые задачи
  • 2. Алгебра
  • Уравнения
  • Системы уравнений
  • Неравенства
  • Системы неравенств
  • Рациональные дроби
  • Функции
  • Многочлены
  • Логарифмы
  • Экспонента
  • Задачи с параметром
  • Вероятность
  • 4. Геометрия
  • Треугольники
  • Многоугольники
  • Окружность
  • Стереометрия
  • Векторы
  • 3. Математический анализ
  • Тригонометрия
  • Предел
  • Производная
  • Интегралы
  • Студентам
  • Реклама
  • Обо мне
  • © 2010—2024 ИП Бердов Павел Николаевич
    ИНН 760708479500; ОГРНИП 309760424500020
  • При использовании материалов ссылка на сайт обязательна
    Телефон: +7 (963) 963-99-33; почта: pavel@berdov.com
  • Карта сайта

Как решать логарифмы

wikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали, в том числе анонимно, 18 человек(а).

Количество просмотров этой статьи: 235 981.

В этой статье:

Не знаете, как работать с логарифмами? Не волнуйтесь! Это не так сложно. Логарифм определяется как показатель степени, то есть логарифмическое уравнение logax = y равносильно показательному уравнению a y = x. [1] X Источник информации

Step 1 Разница между логарифмическим и показательным уравнениями.

  • Логарифмическое уравнение: logax = y
  • Показательное уравнение: a y = x

Step 2 Терминология.

Терминология. В логарифме log28 = 3 число 2 — это основание логарифма, число 8 — аргумент логарифма, число 3 — значение логарифма. [2] X Источник информации

Step 3 Разница между десятичными и натуральными логарифмами.

  • Десятичные логарифмы — это логарифмы с основанием 10 (например, log10x). Логарифм, записанный в виде log x или lg x, — это десятичный логарифм.
  • Натуральные логарифмы — это логарифмы с основанием «е» (например, logеx). «е» — это математическая константа (число Эйлера), равная пределу (1 + 1/n) n при n стремящимся к бесконечности. «е» примерно равна 2,72. Логарифм, записанный в виде ln x, – это натуральный логарифм.
  • Другие логарифмы. Логарифмы с основанием 2 называются двоичными (например, log2x). Логарифмы с основанием 16 называются шестнадцатеричными (например, log16x или log#0fx). Логарифмы с основанием 64 настолько сложные, что подпадают под адаптивное управление по геометрической точности (ACG).

Step 4 Свойства логарифмов.

    loga(xy) = logax + logay
    Логарифм произведения двух аргументов «х» и «у» равен сумме логарифма «х» и логарифма «у» (аналогично, сумма логарифмов равна произведению их аргументов).

Step 5 Попрактикуйтесь в решении уравнений.

  • 4x*log2 = log8 — разделите обе стороны уравнения на log2.
  • 4x = (log8/log2) — воспользуйтесь заменой основания логарифма.
  • 4x = log28 — вычислите значение логарифма.
  • 4x = 3 — разделите обе стороны уравнения на 4.
  • x = 3/4 — это окончательный ответ.

Дополнительные статьи

найти квадратный корень числа вручную

найти квадратный корень числа вручную

найти среднее значение, моду и медиану

найти среднее значение, моду и медиану

вычислить общее сопротивление цепи

вычислить общее сопротивление цепи

вычесть дробь из целого числа

вычесть дробь из целого числа

решать кубические уравнения

решать кубические уравнения

извлечь квадратный корень без калькулятора

извлечь квадратный корень без калькулятора

найти множество значений функции

найти множество значений функции

переводить из двоичной системы в десятичную

переводить из двоичной системы в десятичную

перевести миллилитры в граммы

перевести миллилитры в граммы

умножить в столбик

умножить в столбик

проводить действия с дробями

проводить действия с дробями

вычислить вероятность

вычислить вероятность

найти область определения и область значений функции

найти область определения и область значений функции

разделить целое число на десятичную дробь

разделить целое число на десятичную дробь

  1. ↑ Using and Deriving Algebraic Properties of Logarithms, http://people.hofstra.edu/Stefan_Waner/Realworld/calctopic1/logs.html
  2. ↑ Logarithms — NDT Resources Center, http://www.ndt-ed.org/EducationResources/Math/Math-Logs.htm
  3. ↑Logarithms — Wikipedia

Об этой статье

wikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали, в том числе анонимно, 18 человек(а). Количество просмотров этой статьи: 235 981.

Формулы и свойства логарифмов

Логарифм — это математическая функция, основанная на свойствах возведения в степень.

Значение логарифма соответствует показателю степени данной базы, равному положительному числу “b” в базе “a”, что также должна быть положительной и отличаться от 1 .

Основываясь на математических формулах логарифмов, можно вычислить постоянную константу, которая в корреляции со всеми математическими константами окажет влияние на конечный результат логарифма числа. В месте с тем, этот результат приведет к трансформации объектов, равных пропорции необходимых логарифмов в пересчете на множители обратных функций.

С первого взгляда это сложно понять, но если увеличить коэффициент логарифма на равный ему множитель, то получится свойство логарифма применимое к школьной программе старших классов, а также для учащихся высших учебных заведений.

Категорическое решение логарифмов, основываясь на из свойствах, ставит в пропорцию их виды. Таким образом, формулы логарифмов соотносятся к самим логарифмам, как необходимая часть их самих.

Виды логарифмов

Логарифм положительного числа b по основанию a ( loga b ) — это показатель степени, в которую надо возвести a , чтобы получить b . b > 0, a > 0, а≠ 1 .

свойства логарифмов

Для определения основания логарифма необходимо сначала определить его вид и, исходя из полученных результатов, по формуле и таблице сравнить корректность полученных значений. Это и будет основанием логарифма.

Чтобы решить логарифм необходимо понять, что a в степени x будет равно b, т.е. в какую степень x необходимо возвести основание логарифма a, чтобы получить значение b.

Примеры логарифмов:

В данных примерах можно увидель сложные и простые логарифмы, решение которых показывает, что всякий тождественный логарифм находится в пропорции его основания, за исключением вводных данных.

Конечно, основание логарифма пропорционально его значению, что приводит к равенству обратного значения. Это также необходимо учесть при рассмотрении равенства, кроме случаев, когда логарифм переностися с левой части равенства в правую.

log 2 8 = 3 (логарифм 8 по основанию 2 ), так как 2 3 = 8

log 7 49 = 2 (логарифм 49 по основанию 7 ), так как 7 2 = 49

log 5 1 5 = -1 (логарифм 1 5 по основанию 5 ), так как 5 -1 = 1 5

Десятичный логарифм

Десятичный логарифм — логарифм по основанию 10.

Десятичный логарифм может быть не только как равенство степеней, но и показывать их различия. Наиболее хорошо это видно при разложении логарифма на члены в качестве констант a и b.

Конечным результатом решения десятичного логарифма является его сходство с натуральным логарифмом.

lg b — десятичный логарифм (логарифм по основанию 10 , a = 10 )

Примеры десятичных логарифмов:

lg 100 = 2 — десятичный логарифм обозначается именно так (lg), это десятичный логарифм ста;

log 10 100 = 2 (другое обозначение десятичного логарифма), так как 10 2 = 100 . Но, строго говоря, это логарифм по основанию 10 . Он будет иметь то же значение, что и десятичный логарифм.

Натуральный логарифм

При решении натурального логарифма его основа будет схожей с десятичным логарифмом за исключением того, что вместо числа 10 будет использоваться постоянная константа e.

Ещё одной особенностью натурального логарифма будет его неравенство по отношению к обратной функции.

Но стоит не приравнивать такое основание логарифма к прямой константе из-за большой разности при выборе метода подсчета логарифма.

ln b — натуральный логарифм (логарифм по основанию e , a = e )

Можно провести аналогию с десятичным логарифмом, только здесь не число 10 , а постоянная e ; e ≈ 2.72 .

Формулы и свойства логарифмов

Для любых a > 0 , a ≠ 1 и b > 0 , x > 0 , y > 0 выполняются следующие свойства логарифмов.

Именно это свойство логарифмов позволяет вычислять точные значения в отличае от других методов вычисления.

Неточность других методов вычисления основывается на неверной корреляции остаточного члена логарифмического равенства.

Наряду с этим каждое из свойств является индивидуальным, равно как каждый из его членов. Всё это позволяет сделать вывод, что благодаря формулам, выведенным математиком, вычисления становятся простыми в рамках неравенств.

Основное логарифмическое тождество

Основание a , возведенное в степень логарифма с основанием a , будет равно b .

a log a b = b

Логарифм единицы

Логарифмический ноль. Какое бы ни было основание логарифма, если в аргументе стоит 1 , то логарифм всегда равен 0 .

Вычисления такого логарифма применяются в балистике при расчете траектории движения объекта, находящегося в непосредственной близости от Земли. Это обусловлено наиболее точным значением ускорением свободного падения, равным 9,81. А при удалении от поверности Земли это значение изменяется, уменьшается пропорционально расстоянию удаления от поверхности.

log a 1 = 0

Логарифм числа, равного основанию

Логарифмическая единица. Если аргумент и основание логарифма одинаковы, то значение логарифма будет равно единице.

log a a = 1

Логарифм числа, обратного основанию

Если аргумент логарифма имеет значение обратное основанию, то значение логарифма будет равно -1 .

log a 1 a = — 1

Логарифм произведения двух положительных чисел

Сумма логарифмов. При умножении логарифмируемых чисел, можно сделать из них сумму 2-х логарифмов, у которых будут одинаковые основания.

log a x · y = log a x + log a y

Логарифм частного

Логарифм частного. При делении чисел мы получаем разность двух логарифмов с одинаковым основанием.

log a x y = log a x — log a y
log a 1 y = — log a y

Логарифм степени положительного числа

Логарифм степени положительного числа равен произведению показателя степени на логарифм этого числа.

log a x n = n log a x

Логарифм корня числа

Логарифм корня равен частному от деления логарифма подкоренного числа на показатель корня.

log a x n = log a x n

Основание логарифма в степени

log a n x = log a x n , при n ≠ 0
log a x = log a c x c

Формула перехода к новому основанию

log a x = log b x log b a

log a x = 1 log x a

Производная логарифма

Производная логарифмической функции по основанию равна единице, деленной на произведение подлогарифмической функции на натуральный логарифм основания.

При расчёте производной логарифма необходимо учитывать ложный коэффициент производной, при котором нарастает его гиперболическая составляющая. Это и есть главное условие корректного нахождения производной логарифма. В то же время, нельзя упускать второстепенные составляющие при расчёте. К ним относятся расчеты с применением общей суммы логарифмов, а также пропорциональная составляющая двух вычисляемых логарифмов. Такой подход можно применить не только для вычисления производной натурального логарифма, но и при расчете производной десятичного логарифма при возведении в степень x по основанию a.

log a x ′ = 1 x ln a

График логарифмов

Двигая ползунок вы измените основание логарифма, что отразится на форме графика. Так log e e = ln e = 1 , и log 10 10 = 1 .

Таким образом можно увидеть изменения логарифма по основанию от 0 до 10. Промежуточным результатом является логарифм по основанию e, которое приблизительно равно 2.72.

Так трафик логарифма по основанию 0 имеет форму прямой линии, а графики десятичного логарифма и натурального логарифма имею гиперболическую форму.

  • Коротко о важном
  • Таблицы
  • Формулы
  • Формулы по геометрии
  • Теория по математике
  1. Табличные значения синуса 30, 45, 60 градусов.
  2. Минимум по геометрии 8 класса. Модуль 1.
  3. Подготовка к контрольной работе по геометрии 8 класса.
  4. Теорема о вписанном угле.
  5. Сравнение скоростей снижения при прыжке с парашютом и прыжке из окна.
  1. Таблица умножения (от 1 до 10).
  2. Как быстро выучить таблицу умножения.
  3. Расширенная таблица умножения (от 1 до 20).
  4. Таблица квадратов (от 1 до 10).
  5. Таблица кубов (от 1 до 10).
  6. Таблица степеней (от 1 до 10).
  7. Таблица факториалов (от 1 до 10).
  8. Таблица Брадиса (с уточнениями).
  9. Как пользоваться таблицей Брадиса. Наглядная инструкция.
  10. Таблица синусов.
  11. Таблица косинусов.
  12. Таблица тангенсов.
  13. Таблица котангенсов.
  14. Таблица тригонометрических функций.
  15. Таблица значений функций.
  16. Таблица натуральных логарифмов.
  17. Таблица десятичных логарифмов.
  18. Таблица логарифмов по основанию.
  1. Формулы сокращённого умножения (2, 3, 4 и n-ой степеней).
  2. Формулы и свойства степеней.
  3. Формулы и свойства корней.
  4. Формулы и свойства логарифмов.
  5. Формулы и свойства арифметической прогрессии.
  6. Формулы и свойства геометрической прогрессии.
  7. Тригонометрические формулы.
  8. Обратные тригонометрические функции.
  1. Площади фигур.
  2. Объёмы фигур.
  3. Периметры фигур.
  4. Площади поверхностей фигур.
  5. Правильный многоугольник.
  6. Треугольник.
  7. Теорема Пифагора.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *