izamorfix.ru
Противоположные числа Модуль числа Свойства степени с натуральным показателем Одночлены Степень одночлена Логарифмы Описание и свойства Десятичные логарифмы Натуральные логарифмы

Логарифмы

Логарифм данного числа – это показатель степени, в которую нужно возвести основание, чтобы получить данное число.

алгебра логарифмы

О равенстве  ax = N  можно сказать, что  x  – это логарифм числа  N  по основанию  a (где   a > 0   и   a ≠ 1).

Слово логарифм сокращённо обозначается log, основание же, при котором указывается логарифм данного числа, обозначается в виде нижнего индекса с правой стороны log.

основание логарифма

Если мы знаем, что логарифм числа  N  при основании  a  равен числу  x, то есть:

logaN = x,

то это равенство можно написать без знака логарифма

ax = N,

где  a  – основание степени,  x  – показатель степени,  N  – степень.

Оба равенства:

logaN = x   и   ax = N

выражают одну и ту же зависимость между числами  a,  x  и  N: если дано одно из равенств, значит можно написать и второе. Эту же зависимость между числами  a,  x  и  N  можно выразить ещё одним равенством:

x N  = a   или   a =x N .

Отрицательные числа и нуль ни при каком основании a (a > 0   и   a ≠ 1) логарифмов не имеют.

Основное логарифмическое тождество

Степень, показателем которой является логарифм числа  N  при таком же основании, как и основание степени, равна числу  N.

alogaN = N.

Возьмём логарифм числа  N  при основании  a  равный числу  q

logaN = q,  значит  aq = N.

Подставив в последнее равенство вместо числа  q  равное ему выражение  logaN, получим

alogaN = N.

Выражение  alogaN = N  называется основным логарифмическим тождеством.

Свойства логарифмов

Рассмотрены свойства логарифмов для оснований, которые больше нуля и не равны единице:

a > 0    и    a ≠ 1.

Логарифм единицы равен нулю.

loga1 = 0,

так как нулевая степень любого числа (за исключением нуля) равна 1:

a0 = 1.

Логарифм числа равного основанию равен единице.

logaa = 1,

так как первая степень любого числа равна этому же числу без степени:

a1 = a.

Логарифм произведения равен сумме логарифмов сомножителей.

logaMN = logaM + logaN ,

где M > 0, N > 0.

Логарифм частного равен разности логарифмов делимого и делителя (или логарифм дроби равен логарифму числителя минус логарифм знаменателя).

logaM = logaM - logaN ,
N

где M > 0, N > 0.

Логарифм степени равен произведению показателя степени на логарифм основания этой степени.

loga(Nα) = α logaN ,

где N > 0.

Логарифм, у которого в основании стоит степень, равен частному от деления логарифма при этом же основании без степени на показатель степени основания.

logaxNlogaN = 1 logaN .
xx

где N > 0, x ≠ 0.

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

logax N logaN = 1 logaN .
xx

Из формулы логарифма корня и формулы логарифма, у которого в основании стоит степень, можно сделать вывод, что логарифм корня равен логарифму данного числа с основанием в степени, равной показателю корня.

logax N = logaxN1 logaN .
x

Свойства логарифмов степени и корня можно объединить ещё в одно:

logaβNαα logaN ,
β

где N > 0, β ≠ 0.

Любой логарифм можно представить в виде отношения двух логарифмов, взятых по одному и тому же произвольному основанию.

logbNlogaN ,
logab

где N > 0. Данная формула называется формулой перехода к новому основанию.

Произведение взаимно обратных логарифмов равно единице.

logba · logab = 1.

Взаимно обратные логарифмы – это пара логарифмов, у которых основание и выражение под знаком логарифма поменялись местами.

Величина логарифма не изменится, если возвести число, стоящее под знаком логарифма, и одновременно основание логарифма в какую-либо степень.

logaN = logaxNx

где N > 0, x ≠ 0.