Логарифмы

Что такое логарифм?
Для начала давай посмотрим, как этот страшный логарифм выглядит, чтобы понимать, с каким зверем мы имеем дело. Математическая формула записывается так: loga b = c. Куча букв и ничего не понятно, правда?
Число а называется основанием, b — аргумент, а число с — это значение логарифма, то есть решение. Итак, мы имеем логарифм b по основанию a. И какое решение в таком случае нам показывает число с? А все просто: суть нам подскажет само определение логарифма.
Логарифм числа — это степень, в которую нужно возвести число a, чтобы получить число b.
То есть наше решение с — это и есть логарифм числа.
Все еще сложно? Тогда давай посмотрим на примере.
Log10 100 = 2.
Если логарифм числа 100 по основанию 10 равен 2, это означает, что 10² равно 100.
В принципе, несложно. Но есть несколько ограничений, которые должны выполняться:
- а > 0;
- a ≠ 1;
- b > 0.
Виды логарифмов
Математики выделяют два вида особых log с постоянным основанием, которые имеют свои собственные обозначения.
Натуральный (ln), который имеет в основании математическую константу — неперово число e (приближенно равно 2.71828).
Пример: ln3 = loge 3
Десятичный (lg), который имеет основание равное 10.
Пример: lg100 = log10 100.
Свойства и формулы логарифмов
Теперь изучим основные свойства логарифмов, которые помогут тебе в решение задач, связанных с ними. Запоминай или запиши себе самые нужные свойства и их формулы для того, чтобы вычислять эти степени на изи.
- Основное логарифмическое тождество:
aloga b = b, при b > 0, a > 0, a ≠ 1.
- Логарифм 1 всегда равен 0:
loga1 = 0.
- Связь произведения и суммы:
loga (b*c) = loga b + loga c.
- Связь частного и разности:
loga (b/c) = loga b - loga c.
- Степень:
loga bc = с * loga b
logak b =1/k * loga b.
Примеры решения логарифмов
Теперь давай попробуем испытать свои силы на реальных примерах.
Пример 1:
Нужно вычислить: log464 = ?
В какую степень нужно возвести 4, чтобы получилось 64? Правильно — 3.
Ответ: log464 = 3.
Пример 2:
Теперь найдем log3(9 * 81) = ?
Решение: log3 (9 * 81) = log3 9 + log3 81 = 2 + 4 = 6
Ответ: log3 (9 * 81) = 6.
Практическое применение логарифмов
Эти удивительные математические инструменты используются во многих областях. Они помогают в финансах, науке, инженерии и даже в музыке (например, для настройки музыкальных инструментов).
Теперь ты знаешь, что не такие уж они и сложные, и можешь попробовать решить задачи самостоятельно.
Проверь себя
Что такое логарифм?
— степень, в которую нужно возвести основание а, чтобы получить аргумент b;
— степень, в которую нужно возвести аргумент b, чтобы получить основание а;
— математическая головоломка.
Какое основание имеет натуральный логарифм ln?
— любое;
— 10;
— е.
Чему равен log5 (125/5)?
— 5;
— 2;
— 1.