Известен логарифм числа как найти само число

Если известен десятичный логарифм числа, как найти само число?

…Ирбис…Снежный…



Мастер

(1225),
на голосовании



10 лет назад

Голосование за лучший ответ

FILIN

Искусственный Интеллект

(114994)


10 лет назад

Если lgN=a, то N=10^a.

Похожие вопросы

Как использовать логарифмические таблицы

3 методика:Как читать логарифмическую таблицуКак найти антилогарифмПеремножение чисел с помощью логарифмической таблицы

До появления компьютеров и калькуляторов люди считали логарифмы с помощью логарифмических таблиц. Эти таблицы по-прежнему могут использовать для быстрого вычисления логарифмов или умножения больших чисел.

Шаги

Метод 1 из 3: Как читать логарифмическую таблицу


  1. 1
    Что такое логарифм. 102 = 100. 103 = 1000. Степени 2 и 3 являются логарифмами с основанием 10 (или десятичными логарифмами) чисел 100 и 1000.[1] Иначе говоря, ab = c может быть записано, как logac = b. То есть, сказать “10 в степени 2 равно” – это все равно, что сказать “логорифм 100 с основанием 10 равен 2”. Логарифмические таблицы используют логарифм с основанием 10, поэтому а = 10.

    • Перемножьте два числа, сложив показатели их степеней. Например: 102 * 103 = 105, или 100 * 1000 = 100,000.
    • Натуральный логарифм (ln) имеет основание е. е – это константа, равная 2.718. Число е используется в разных областях математики и физики. В таблице можно использовать как десятичные, так и натуральные логарифмы.

  2. 2
    Определите характеристики числа, натуральный логарифм которого вы хотите определить. 15 находится между 10 (101) и 100 (102), поэтому его логарифм будет находиться между 1 и 2. 150 находится между 100 (102) и 1000 (103), поэтому его логарифм будет находиться между 2 и 3. Смысл использования логарифмической таблицы как раз состоит в поиске точного значения, то есть дробной части числа (значения после запятой). То, что находится до запятой (1 в первом случае, 2 во втором), является характеристикой.

  3. 3
    Найдите нужную строку, используя колонку слева. Эта колонка показывает первые 2 или, если это большая таблица, 3 цифры числа, логарифм которого вы ищете. Если вы ищете логарифм числа 15,27, вам нужна строка 15. Если вы ищете логарифм числа 2,57, отправляйтесь на строку 25.

    • Иногда числа на этой строки будут с запятыми, поэтому вы будете искать 2,5, а не 25. Вы можете игнорировать запятую, так как это не повлияет на ответ.[2]
    • Также игнорируйте запятую в числе, логарифм которого вы ищете, так как дробная часть логарифма от 1,527 не отличается от дробной части логарифма 152,7.

  4. 4
    После того, как вы нашли строку, найдите правильную колонку. Вам нужна колонка с номером, равным следующей цифре в вашем числе. Например, если вы ищете логарифм числа 15,27, номер строки равен 15, а номер колонки равен 2. Таким образом, на пересечении колонки и строки окажется число 1818. Запишите его.

  5. 5
    Если в вашей логарифмической таблице есть таблица среднего расхождения, найдите в ней колонку с номером, равным следующей цифре в вашем числе. Для числа 15,27 это будет номер 7. В данный момент, вы находитесь на пересечении 15 строки и 2 колонки. Теперь переместитесь на пересечение строки 15 и колонки таблицы среднего расхождения 7. Таким образом, на пересечении колонки и строки окажется число 20. Запишите его.

  6. 6
    Сложите два числа, полученные на предыдущих этапах. Для числа 15,27 это будет 1838. Это дробная часть логарифма числа 15,27.

  7. 7
    Добавьте характеристику. Поскольку 15 находится между 10 и 100 (101 и 02), логарифм 15 находится между 1 и 2. Следовательно, характеристика этого числа равна 1. Соедините характеристику и дробную часть, чтобы получить результат. Итак, логарифм 15,27 равен 1,1838.

Метод 2 из 3: Как найти антилогарифм


  1. 1
    Что такое таблица антилогарифмов. Используйте эту таблицу, если вам известно значение логарифма числа, но не само число. В формуле 10n = x n – это обычный десятичный логарифм х. Если вам известно значение х, вы можете найти n с помощью таблицы логарифмов. Если вам известно n, вы можете найти х с помощью таблицы антилогарифмов.

    • Антилогарифм также известен как обратный логарифм.

  2. 2
    Запишите характеристику. Это число перед запятой. Если вы ищете антилогарифм числа 2,8699, характеристикой будет 2. Мысленно уберите ее из своего числа, она понадобится позже.

  3. 3
    Найдите строку, соответствующую дробной части. У числа 2,8699 дробная часть – это ,8699. В большинстве антилогарифмических таблиц, так же как и в большинстве логарифмических, в левой колонке только два числа, поэтому вам следует искать ,86.

  4. 4
    Найдите колонку с номером, равным следующей цифре в вашей дробной части. Для числа 2,8699 вам нажно найти пересечение строки ,86 и колонки 9. Это даст вам число 7396. Запишите его.

  5. 5
    Если в вашей антилогарифмической таблице есть таблица среднего расхождения, найдите в ней строку с номером, соответствующим первым цифрам дробной части, то есть ,86. Затем, в таблице среднего расхождения найдите колонку с номером, равным следующей цифре в дробной части вашего числа, то есть 9. На пересечении строки с номером ,86 и колонки таблицы среднего расхождения 9 будет число 15. Запишите его.

  6. 6
    Сложите два числа из предыдущих шагов. В нашем примере, 7396 и 15. Их сумма равна 7411.

  7. 7
    Используйте характеристику. В нашем случае 2. Это значит, что ответ расположен между 102 и 103, или между 100 и 1000. Чтобы наше число 7411 попало в промежуток между 100 и 1000, запятая должна находиться после первых 3 цифр. Итак, наш результат 741,1.

Метод 3 из 3: Перемножение чисел с помощью логарифмической таблицы


  1. 1
    Как перемножать числа, используя их логарифмы. Мы знаем, что 10 * 100 = 1000. Запишем это выражение, используя степени: 101 * 102 = 103. Мы также знаем, что 1 + 2 = 3. Таким образом, 10x * 10y = 10x + y. То есть, сумма логарифмов двух разных чисел равна логарифму произведения этих чисел. Мы можем перемножить два числа с одинаковым основанием, складывая их степени.

  2. 2
    Найдите логарифмы чисел, которые вы хотите перемножить. Для поиска логарифма используйте метод, описанный ранее. Например, если вы хотите умножить 15,27 но 48,54, найдите их логарифмы, равные соответственно 1,1838 и 1,6861.

  3. 3
    Сложите эти числа, чтобы найти логарифм решения. В этом примере сложите 1,1838 и 1,686, чтобы получить 2,8699. Это число является логарифмом вашего ответа.

  4. 4
    Воспользуйтесь антилогарифмической таблицей, чтобы найти решение исходной задачи. Следуйте ранее описанному методу. Для этого примера ответ равен 741,1.

Советы

  • Выполняйте вычисления на листке бумаги, а не в уме, так как числа могут быть довольно громоздкими.
  • Внимательной прочитайте Оглавление страницы. В логарифмической книге около 30 страниц, и использование неправильной страницы приведет вас к неправильному ответу.

Предупреждения

  • Убедитесь, что данные из одной строки. Иногда можно случайно перепутать строки и колонки из-за их маленького размера.
  • Данные методы подходят для поиска логарифмов с основанием 10.
  • Большинство таблиц имеет точность до 3-4 знаков. Если вы посчитаете антилогарифм числа 2,8699 на калькуляторе, то получите ответ, округленный до 741,2, хотя таблицы дадут вам 741,1. Это зависит от округлений в таблицах. Если вам нужен более точный ответ, используйте калькулятор вместо таблиц.

Что вам понадобится

  • Логарифмическая таблица или книга
  • Листок бумаги

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:

$$ log_{2}(32)=5;$$

Аналогично, глядя в таблицу получим, что:

$$log_{2}(4)=2;$$
$$log_{2}(8)=3;$$
$$log_{2}(16)=4;$$
$$log_{2}(64)=6;$$
$$log_{2}(128)=7.$$

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)

$$log_{a}(b)=c;$$
$$a^{c}=b.$$

Будьте внимательны! В первое время обычно путают, что такое основание и то, что стоит под логарифмом (аргумент). Логарифм – это всегда функция, зависящая от двух переменных. Чтобы их не путать, помните определение логарифма – это степень, в которую нужно возвести основание, чтобы получить аргумент.

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:

$$log_{2}(5)=???$$

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

$$log_{2}(5)=2,32192809…$$

Или логарифм шести по основанию 4:

$$log_{4}(6)= 1.2924812…$$

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 6-ке:

$$ log_{4}(4) lt log_{4}(6) lt log_{4}(16);$$
$$ 1 lt log_{4}(6) lt 2. $$

Значит (log_{4}(6)) принадлежите промежутку от 1 до 2:

$$ log_{4}(6) in (1;2). $$

Как посчитать логарифм

Перед тем, как научиться считать логарифмы, нужно ввести несколько ограничений. Дело в том, что функция логарифма (log_{a}(b)) существует только при положительных значениях основания (a) и аргумента (b). И кроме этого на основание накладывается условие, что оно не должно быть равно (1).

$$ log_{a}(b) quad существует,;при quad a gt 0; ;b gt 0 ;a neq 1.$$

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.

$$log_{3}(frac{1}{3})=-1;$$

Так как (вспоминайте определение отрицательной степени)

$$3^{-1}=frac{1}{3};$$

Теперь давайте разберем общий алгоритм вычисления логарифмов:

  • Во-первых, постарайтесь представить основание и аргумент (то, что стоит под логарифмом) в виде степеней с одинаковым основанием. Параллельно с этим избавляемся от всех десятичных дробей – переводим их в обыкновенные.
  • Разобраться в какую степень (x) нужно возвести основание, чтобы получить аргумент. Когда у вас там и там степени с одинаковым основанием, это сделать довольно просто.
  • (x) и будет искомым значением логарифма.

Давайте разберем на примерах.

Пример 1. Посчитать логарифм (9) по основанию (3): (log_{3}(9))

  • Сначала представим аргумент и основание в виде степени тройки:
    $$ 3=3^1, qquad 9=3^2;$$
  • Теперь надо разобраться в какую степень (x) нужно возвести (3^1), чтобы получить (3^2)
    $$ (3^1)^x=3^2, $$
    $$ 3^{1*x}=3^2, $$
    $$ 1*x=2,$$
    $$ x=2.$$
  • Вот мы и решили:
    $$log_{3}(9)=2.$$

Пример 2. Вычислить логарифм (frac{1}{125}) по основанию (5): (log_{5}(frac{1}{125}))

  • Представим аргумент и основание в виде степени пятерки:
    $$ 5=5^1, qquad frac{1}{125}=frac{1}{5^3}=5^{-3};$$
  • В какую степень (x) надо возвести (5^1), чтобы получить (5^{-3}):
    $$ (5^1)^x=5^{-3}, $$
    $$ 5^{1*x}=5^{-3},$$
    $$1*x=-3,$$
    $$x=-3.$$
  • Получили ответ:
    $$ log_{5}(frac{1}{125})=-3.$$

Пример 3. Вычислить логарифм (4) по основанию (64): (log_{64}(4))

  • Представим аргумент и основание в виде степени двойки:
    $$ 64=2^6, qquad 4=2^2;$$
  • В какую степень (x) надо возвести (2^6), чтобы получить (2^{2}):
    $$ (2^6)^x=2^{2}, $$
    $$ 2^{6*x}=2^{2},$$
    $$6*x=2,$$
    $$x=frac{2}{6}=frac{1}{3}.$$
  • Получили ответ:
    $$ log_{64}(4)=frac{1}{3}.$$

Пример 4. Вычислить логарифм (1) по основанию (8): (log_{8}(1))

  • Представим аргумент и основание в виде степени двойки:
    $$ 8=2^3 qquad 1=2^0;$$
  • В какую степень (x) надо возвести (2^3), чтобы получить (2^{0}):
    $$ (2^3)^x=2^{0}, $$
    $$ 2^{3*x}=2^{0},$$
    $$3*x=0,$$
    $$x=frac{0}{3}=0.$$
  • Получили ответ:
    $$ log_{8}(1)=0.$$

Пример 5. Вычислить логарифм (15) по основанию (5): (log_{5}(15))

  • Представим аргумент и основание в виде степени пятерки:
    $$ 5=5^1 qquad 15= ???;$$
    (15) в виде степени пятерки не представляется, поэтому этот логарифм мы не можем посчитать. У него значение будет иррациональное. Оставляем так, как есть:
    $$ log_{5}(15).$$

Внимание!

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

$$16=2*2*2*2=2^4,$$

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

$$ 48=6*8=3*2*2*2*2,$$

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

На самом деле, все просто. Десятичный логарифм – это любой обыкновенный логарифм, но с основанием 10. Обозначается – (lg(a)).

Пример 6

$$ log_{10}(100)= lg(100)=2;$$
$$log_{10}(1000)=lg(1000)=3;$$
$$log_{10}(10)=lg(10)=1.$$

Натуральный логарифм

Натуральным логарифмом называется логарифм по основанию (e). Обозначение – (ln(x)). Что такое (e)? Так обозначают экспоненту, число-константу, равную, примерно, (2,718281828459…). Это число известно тем, что используется в многих математических законах. Просто запомните, что логарифмы с основанием (e) часто встречаются, и поэтому им придумали специальное название – натуральный логарифм.

Пример 7

$$ log_{e}(e^2)=ln(e^2)=2;$$
$$ log_{e}(e)=ln(e)=1;$$
$$ log_{e}(e^5)=ln(e^5)=5.$$

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

$$1. ; log_{a}(1)=0;$$
$$2. ; log_{a}(a)=1;$$
$$3. ; log_{a}(b*c)=log_{a}(b)+ log_{a}(c);$$
$$4. ; log_{a}(frac{b}{c})= log_{a}(b)- log_{a}(c);$$
$$5. ; log_{a}(b^m)= m*log_{a}(b);$$
$$6. ; log_{a^m}(b)=frac{1}{m}* log_{a}(b);$$
$$ 7. ; log_{a}(b)=frac{ log_{c}(b)}{ log_{c}(a)}, ; b gt 0; ; c gt 0; ; c neq 1; $$
$$ 8. ; log_{a}(b)=frac{1}{log_{b}(a)};$$
$$ 9. ; a^{ log_{a}(b)}=b.$$

Давайте разберем несколько примеров на свойства логарифмов.

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

$$log_{a}(b*c)=log_{a}(b)+ log_{a}(c);$$
$$ log_{3}(12)=log_{3}(3*4)=log_{3}(3)+log_{3}(4)=1+log_{3}(4);$$
$$ log_{3}(2.7)+log_{3}(10)=log_{3}(2.7*10)=log_{3}(27)=3;$$

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

$$ log_{a}(frac{b}{c})= log_{a}(b)- log_{a}(c);$$
$$ log_{7}(98)-log_{7}(2)=log_{7}(frac{98}{2})=log_{7}(49)=2;$$

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

$$log_{a}(b^m)= m*log_{a}(b);$$
$$log_{a^m}(b)=frac{1}{m}* log_{a}(b);$$

Логично, что будет выполняться и такое соотношение:

$$log_{a^m}(b^n)=frac{n}{m}* log_{a}(b);$$

И если (m=n), то:

$$log_{a^m}(b^m)=frac{m}{m}* log_{a}(b);=log_{a}(b)$$
$$log_{4}(9)=log_{2^2}(3^2)=log_{2}(3);$$

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

$$ log_{a}(b)=frac{ log_{c}(b)}{ log_{c}(a)}, ; b gt 0;c gt 0;c neq 1; $$
$$ log_{a}(b)=frac{1}{log_{b}(a)};$$
$$log_{4}(5)=frac{1}{log_{5}(4)};$$
$$log_{4}(5)=frac{log_{7}(5)}{log_{7}(4)};$$

Логарифмом положительного числа (c) по основанию (a) ((a>0, aneq1)) называется показатель степени (b), в которую надо возвести основание (a), чтобы получить число (c) ((c>0)), т.е.

(a^{b}=c)       (Leftrightarrow)       (log_{a}{c}=b)

Объясним проще. Например, (log_{2}{8}) равен степени, в которую надо возвести (2), чтоб получить (8). Отсюда понятно, что (log_{2}{8}=3).

Примеры:

                 

(log_{5}{25}=2)

         

т.к. (5^{2}=25)

(log_{3}{81}=4)

 

т.к. (3^{4}=81)

 

(log_{2})(frac{1}{32})(=-5)

 

т.к. (2^{-5}=)(frac{1}{32})

Аргумент и основание логарифма

Любой логарифм имеет следующую «анатомию»:

Аргумент и основание логарифма.png

Аргумент логарифма обычно пишется на его уровне, а основание – подстрочным шрифтом ближе к знаку логарифма. А читается эта запись так: «логарифм двадцати пяти по основанию пять».

Как вычислить логарифм?

Чтобы вычислить логарифм – нужно ответить на вопрос: в какую степень следует возвести основание, чтобы получить аргумент?

Например, вычислите логарифм:  а) (log_{4}{16})     б) (log_{3})(frac{1}{3})     в) (log_{sqrt{5}}{1})     г) (log_{sqrt{7}}{sqrt{7}})      д) (log_{3}{sqrt{3}})

а) В какую степень надо возвести (4), чтобы получить (16)? Очевидно во вторую. Поэтому: 

(log_{4}{16}=2)

б) В какую степень надо возвести (3), чтобы получить (frac{1}{3})? В минус первую, так как именно отрицательная степень «переворачивает дробь» (здесь и далее пользуемся свойствами степени).

(log_{3})(frac{1}{3})(=-1)

в) В какую степень надо возвести (sqrt{5}), чтобы получить (1)? А какая степень делает любое число единицей? Ноль, конечно!

(log_{sqrt{5}}{1}=0)

г) В какую степень надо возвести (sqrt{7}), чтобы получить (sqrt{7})? В первую – любое число в первой степени равно самому себе.

(log_{sqrt{7}}{sqrt{7}}=1)

д) В какую степень надо возвести (3), чтобы получить (sqrt{3})? Из свойств степени мы знаем, что корень – это дробная степень, и значит квадратный корень – это степень (frac{1}{2}).

(log_{3}{sqrt{3}}=)(frac{1}{2})

Пример: Вычислить логарифм (log_{4sqrt{2}}{8})

Решение:

(log_{4sqrt{2}}{8}=x)

                              

Нам надо найти значение логарифма, обозначим его за икс. Теперь воспользуемся определением логарифма:
(log_{a}{c}=b)       (Leftrightarrow)       (a^{b}=c)

((4sqrt{2})^{x}=8)

 

Что связывает (4sqrt{2}) и (8)? Двойка, потому что и то, и другое число можно представить степенью двойки:
(4=2^{2})         (sqrt{2}=2^{frac{1}{2}})         (8=2^{3})

({(2^{2}cdot2^{frac{1}{2}})}^{x}=2^{3})

 

Слева воспользуемся свойствами степени: (a^{m}cdot a^{n}=a^{m+n}) и ((a^{m})^{n}=a^{mcdot n})

(2^{frac{5}{2}x}=2^{3})

 

Основания равны, переходим к равенству показателей

(frac{5x}{2})(=3)

Умножим обе части уравнения на (frac{2}{5})

(x=1,2)

Получившийся корень и есть значение логарифма

Ответ: (log_{4sqrt{2}}{8}=1,2)

Foxford

Зачем придумали логарифм?

Чтобы это понять, давайте решим уравнение: (3^{x}=9). Просто подберите (x), чтобы равенство сработало. Конечно, (x=2).

А теперь решите уравнение: (3^{x}=8).Чему равен икс? Вот в том-то и дело.

Самые догадливые скажут: «икс чуть меньше двух». А как точно записать это число? Для ответа на этот вопрос и придумали логарифм. Благодаря ему, ответ здесь можно записать как (x=log_{3}{8}).

Хочу подчеркнуть, что (log_{3}{8}), как и любой логарифм – это просто число. Да, выглядит непривычно, но зато коротко. Потому что, если бы мы захотели записать его в виде десятичной дроби, то оно выглядело бы вот так: (1,892789260714…..)

Пример: Решите уравнение (4^{5x-4}=10)

Решение:

(4^{5x-4}=10)

                              

(4^{5x-4}) и (10) никак к одному основанию не привести. Значит тут не обойтись без логарифма.

Воспользуемся определением логарифма:
(a^{b}=c)       (Leftrightarrow)       (log_{a}{c}=b)

(log_{4}{10}=5x-4)

 

Зеркально перевернем уравнение, чтобы икс был слева

(5x-4=log_{4}{10})

 

Перед нами линейное уравнение. Перенесем (4) вправо.

И не пугайтесь логарифма, относитесь к нему как к обычному числу. 

(5x=log_{4}{10}+4)

 

Поделим уравнение на 5

(x=)(frac{log_{4}{10}+4}{5})

Вот наш корень. Да, выглядит непривычно, но ответ не выбирают.

Ответ: (frac{log_{4}{10}+4}{5})

Десятичный и натуральный логарифмы

Как указано в определении логарифма, его основанием может быть любое положительное число, кроме единицы ((a>0, aneq1)). И среди всех возможных оснований есть два встречающихся настолько часто, что для логарифмов с ними придумали особую короткую запись:

Натуральный логарифм: логарифм, у которого основание – число Эйлера (e) (равное примерно (2,7182818…)), и записывается такой логарифм как (ln{a}).

То есть, (ln{a}) это то же самое, что и (log_{e}{a}), где (a) – некоторое число.

Десятичный логарифм: логарифм, у которого основание равно 10, записывается (lg{a}).

То есть, (lg{a}) это то же самое, что и (log_{10}{a}), где (a) – некоторое число.

Основное логарифмическое тождество

У логарифмов есть множество свойств. Одно из них носит название «Основное логарифмическое тождество» и выглядит вот так:

Это свойство вытекает напрямую из определения. Посмотрим как именно эта формула появилась.

Вспомним краткую запись определения логарифма:

если     (a^{b}=c),    то   (log_{a}{c}=b)

То есть, (b) – это тоже самое, что (log_{a}{c}). Тогда мы можем в формуле (a^{b}=c) написать (log_{a}{c}) вместо (b). Получилось (a^{log_{a}{c}}=c) – основное логарифмическое тождество.

Остальные свойства логарифмов вы можете найти здесь. С их помощью можно упрощать и вычислять значения выражений с логарифмами, которые «в лоб» посчитать сложно.

Пример: Найдите значение выражения (36^{log_{6}{5}})

Решение:

(36^{log_{6}{5}}=)

                              

Сразу пользоваться свойством (a^{log_{a}{c}}=c) мы не можем, так как в основании степени и в основании логарифма – разные числа. Однако мы знаем, что (36=6^{2})

(=(6^{2})^{log_{6}{5}}=)

 

Зная формулу ((a^{m})^{n}=a^{mcdot n}), а так же то, что множители можно менять местами, преобразовываем выражение

(=6^{2cdotlog_{6}{5}}=6^{log_{6}{5}cdot2}=(6^{log_{6}{5}})^{2}=)

 

Вот теперь спокойно пользуемся основным логарифмическим тождеством.

(=5^{2}=25)

     

Ответ готов.

Ответ: (25)

Как число записать в виде логарифма?

Как уже было сказано выше – любой логарифм это просто число. Верно и обратное: любое число может быть записано как логарифм. Например, мы знаем, что (log_{2}{4}) равен двум. Тогда можно вместо двойки писать (log_{2}{4}). 

Но (log_{3}{9}) тоже равен (2), значит, также можно записать (2=log_{3}{9})  . Аналогично и с (log_{5}{25}), и с (log_{9}{81}), и т.д. То есть, получается  

(2=log_{2}{4}=log_{3}{9}=log_{4}{16}=log_{5}{25}=log_{6}{36}=log_{7}{49}…)

Таким образом, если нам нужно, мы можем где угодно (хоть в уравнении, хоть в выражении, хоть в неравенстве) записывать двойку как логарифм с любым основанием – просто в качестве аргумента пишем основание в квадрате.

Точно также и с тройкой – ее можно записать как (log_{2}{8}), или как (log_{3}{27}), или как (log_{4}{64})… Здесь мы как аргумент пишем основание в кубе:

(3=log_{2}{8}=log_{3}{27}=log_{4}{64}=log_{5}{125}=log_{6}{216}=log_{7}{343}…)

И с четверкой:

(4=log_{2}{16}=log_{3}{81}=log_{4}{256}=log_{5}{625}=log_{6}{1296}=log_{7}{2401}…)

И с минус единицей:

(-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})(…)

И с одной третьей:

(frac{1}{3})(=log_{2}{sqrt[3]{2}}=log_{3}{sqrt[3]{3}}=log_{4}{sqrt[3]{4}}=log_{5}{sqrt[3]{5}}=log_{6}{sqrt[3]{6}}=log_{7}{sqrt[3]{7}}…)

И так далее.

Любое число (a) может быть представлено как логарифм с основанием (b):       (a=log_{b}{b^{a}})

Пример: Найдите значение выражения (frac{log_{2}{14}}{1+log_{2}{7}})

Решение:

(frac{log_{2}{14}}{1+log_{2}{7}})(=)

          

Превращаем единицу в логарифм с основанием (2): (1=log_{2}{2})

(=)(frac{log_{2}{14}}{log_{2}{2}+log_{2}{7}})(=)

 

Теперь пользуемся свойством логарифмов:
(log_{a}{b}+log_{a}{c}=log_{a}{(bc)})

(=)(frac{log_{2}{14}}{log_{2}{(2cdot7)}})(=)(frac{log_{2}{14}}{log_{2}{14}})(=)

 

В числителе и знаменателе одинаковые числа – их можно сократить.

(=1)

 

Ответ готов.

Ответ: (1)

Смотрите также:
Логарифмические уравнения
Логарифмические неравенства

Логарифм числа, формула

Логарифм числа N по основанию a — это такой показатель степени x, в которую нужно возвести число a, чтобы получить число N.

[ a^x = N ]
[ log_a(N) = x ]

Для логарифма числа справедливо следующее тождество

[ a^{log_a(N)} = N ]

Число a (основание логарифма), и N (число) можно брать и целыми и дробными, но обязательно положительными, если логарифм должен быть действительным, иначе он будет комплексным числом.

Само значение логарифма числа может быть и отрицательным. Отрицательные логарифмы также важны как и положительные.

Если основание логарифма a больше 1 то большее число N имеет больший логарифм

[ a gt 1 ]
[ N_1 lt N_2 lt … lt N_m ]
[ log_a(N_1) lt log_a(N_2) lt … lt log_a(N_m)]

для примера

[ a = 2 ]
[ log_2(1) lt log_2(2) lt … lt log_2(10)]

Если число N > 1 (больше единицы), то логарифм числа положительный

[ N gt 1 ]
[ log_a(N) gt 0 ]

Если число N < 1 (меньше единицы), то логарифм числа отрицательный

[ N lt 1 ]
[ log_a(N) lt 0 ]

логарифм единицы при любом основании равен нулю

[ N = 1 ]
[ log_a(N) = 0 ]

логарифм числа N равного основанию a всегда равен единице!

[ N = a ]
[ log_a(N) = 1 ]

Вычислить, найти логарифм числа по формуле (1, 2, 3).

Логарифм числа

стр. 87

Добавить комментарий