Содержание:
- Виды
- Свойства
- Видео
Виды
Логарифмы бывают следущих видов:
- Десятичные. К таким относят равенства, в основании которых заложено число 10. Запись уравнения производится в виде log10а. Означает следующее: для получения нужного числа необходимо возвести в десятую степень неизвестное число. Это простые выражение, не требующих значительных математических манипуляций. В качестве варианта записи иногда выступает lg а.
- Натуральные — выражения, где в качестве основания выступает константа e. Ее называют числом Эйлера, оно составляет 2,7.
- Другие логарифмы. Например, уравнения с двойкой в основании называются двоичными, а если внизу располагается цифра 16, то это шестнадцатеричный тип выражения. А если он имеет основание 64, то его сложность достаточно высока. Решением будет искаться как адаптивное управление по геометрической точности под названием ACG.
Остальные подобные равенства попадают в ту или иную группу. Их объединяет одинаковый способ решения, а именно возведение числа в степень основания для получения правильного результата.
Свойства
Они применяются при решении логарифмов и показательных уравнений. Причем верны они только в том случае, когда и основание, и аргумент равенства имеют положительный знак. Также есть небольшой нюанс: основание не может иметь степень 0 и 1.
- Свойство 1 . Loga (xy)=logaX+logaY. Расшифровка этой записи: логарифм произведения числа x и y равен сумме каждого из них или сумма логарифмов равна произведению их аргументов.
-1, то можно вынести -1 за скобки по аналогии с предыдущим свойством.
- Свойство 5. loga (a)=1. Если основание и аргумент равны между собой, то такой пример равняется 1, то есть число a в первой степени остается таким же. Сюда же можно отнести и такое свойство, согласно которому число в степени ноль равняется единице.
- Свойство 6. (logb (x)/logb (a))=loga (x). Это особенное свойство, согласно которому уравнения с одинаковыми основаниями заменяются одним, где основание равняется аргументу делителя, аргумент такой же, как у делимого. То есть, аргумент нижнего логарифма идет вниз, а верхнего располагается наверху.
С помощью вышеописанных свойств можно решать равенства любой степени сложности. Они не очень сложные в применении, но их нужно уметь грамотно использовать и понимать, когда возможно использовать и что для этого следует сделать. Имеются и другие, особые свойства логарифмов, которые можно отыскать в специализированной математической литературе.
Логарифмы — интересный тип равенств. Несмотря на то, что поначалу все кажется сложным и не особенно понятным, при углубленном изучении они превращаются в довольно простые. Главное запомнить: внизу располагается основание, в которое возводится число для получения ответа. Также стоит хорошо изучить свойства логарифмов, потому что они значительно облегчают решение, особенно сложных примеров.
Видео
В этом видео рассматриваются свойства логарифмов.
Понравилась статья?
Поставь лайк, это важно для наших авторов, подпишись на наш канал в Яндекс.Дзен и вступай в группу Вконтакте
Отзывы и Комментарии
как решать простые и сложные, свойства и формулы, примеры
Что такое логарифмическое уравнение
Определение 1Логарифмом называют такой показатель степени, в которую необходимо возвести основание логарифма для получения числа.
23=8, либо число 3 (параметр степени) допустимо записать в форме:
log28
Вывод:
log28=3
Требования к основанию логарифма:
- число со знаком плюс;
- число, отличное от единицы.
Основными свойствами логарифма являются:
Источник: repetitor-mathematics.ru
Определение 2Логарифмическое уравнение — уравнение с неизвестным, заключенным внутри логарифма.
В логарифмическом уравнении допустимо два варианта расположения неизвестного в формуле:
- аргумент логарифма;
- основание логарифма.
Самым простым логарифмическим уравнением, с которым можно встретиться в средних классах школы, является уравнение вида:
loga x = b
СЛОЖНА-А-А 🙀 Ты же знаешь, что если не разобраться в теме сейчас, то потом придется исправлять оценки. Беги на бесплатное онлайн-занятие с репетитором (подробности тут + 🎁).
Виды логарифмических уравнений
Логарифмические уравнения в алгебре бывают разных видов. 2}x+log_{a}x+c=0$</b>.
Основные методы решения логарифмических уравнений
В зависимости от вида уравнения с логарифмом подбирается способ его решения. Рассмотрим основные методики, благодаря которым значительно упрощается поиск корней логарифмического уравнения.
Согласно определению логарифма
УравненияОпираясь на понятие логарифма, решают уравнения, которые имеют вид:
Источник: урок.рф
Способ решения:
Источник: урок.рф
В качестве примера можно рассмотреть подробный поиск корней для следующего уравнения:
Источник: урок.рф
Воспользуемся определением логарифма:
Источник: урок.рф
В результате:
2х – 4 = 4
х = 4
Правая часть уравнения больше по сравнению с нулем, поэтому:
2х – 4 > 0
Данное условие исключает наличие других корней, необходимость в проверке отсутствует, что позволяет записать ответ.
Ответ: х = 4
Потенцирование
УравненияПотенцирование предполагает необходимость в переходе от логарифма заданного уравнения к непосредственно данному уравнению:
Источник: урок. рф
В данном случае в системе содержится лишнее условие, что позволяет пренебрегать анализом одного из записанных неравенств.
Рассмотреть работу данной методики можно на практическом примере. Предположим, что имеется логарифмическое уравнение, которое необходимо решить:
Источник: урок.рф
Заметим, что основания аналогичны друг другу, а логарифмы равны. Это дает нам возможность приступить к потенцированию. Важно, что какой-либо корень входит во множество из х, в случае которых логарифмируемые выражения принимают положительные значения.
Определим область допустимых значений:
Источник: урок.рф
Первое выражение в системе является лишним.
Источник: урок.рф
Потенцирование начального уравнения примет вид:
x3+ 8 = 8х + 8
Решение:
x3 – 8х = 0
х=0
х=8
Ответ: х = 0, х = 8.
Новая переменная
УравненияРассмотрим пример логарифмического уравнения, которое является квадратным по отношению к log3x:
Источник: урок. рф
Решим уравнение методом ввода новой переменной. Для этого сначала определим область допустимых значений:
х > 0
Предположим, что:
Источник: урок.рф
В таком случае уравнение можно записать таким образом:
Источник: урок.рф
Отметим, что D > 0.
Согласно теореме Виета:
Источник: урок.рф
Выполним подстановку:
Источник: урок.рф
Источник: урок.рф
Найдем корни простых уравнений с логарифмами и получим:
Источник: урок.рф
Источник: урок.рф
Ответ:27, 1/3.
УравненияЛогарифмирование каждой из частей уравнения
Решим уравнение:
Источник: урок.рф
Определим область допустимых значений:
х>0
Нужно выбрать основание 10 и прологарифмировать каждую из частей выражения:
Источник: урок.рф
Используя свойство логарифма, выполним вычисления:
Источник: урок.рф
Выполним замену:
lg x = -4
lg x = 1
Ответ: 0,0001; 10.
Приведение логарифмов к одинаковому основанию
УравненияРассмотрим практическое применение метода на примере уравнения:
Источник: урок.рф
Область допустимых значений:
х>0
При переходе к основанию 3 получим:
Источник: урок.рф
Источник: урок.рф
Источник: урок.рф
Ответ: 9
Функционально-графический способ
УравненияЛогарифмические уравнения можно решать путем построения графика функции. Рассмотрим пример:
Источник: урок.рф
Построим график двух функций и найдем абсциссу точек пересечения:
Источник: урок.рф
Второй способ не предполагает построение графика. В этом случае можно руководствоваться правилом: когда одна из функций у = f(x) возрастает, а другая y = g(x) убывает на промежутке Х, уравнение f(x)= g(x) обладает не более чем одним корнем на промежутке Х.
Поэтому при наличии корня, его можно определить. Применимо к условиям задачи:
Источник: урок. рф
функция возрастает, если х>0.
y = 3 – x
функция убывает при любом х, включая х>0.
В результате уравнение имеет не более одного решения. При х = 2 уравнение становится справедливым равенством, так как:
Источник: урок.рф
Ответ: 2
Примеры решения логарифмических уравнений
Краткий алгоритм решения логарифмических уравнений:
- привести логарифмы в разных частях уравнения к одному основанию, исключая коэффициенты перед ними с помощью свойства логарифмов;
- исключить логарифмы, прибегая к правилу потенцирования;
- решить стандартное уравнение;
- проверить результат;
- записать ответ.
Решить уравнение:
log2(7-x)=5
Решение:
Вспомним определение логарифма и применим его:
25=7-x
32=7-x
Неизвестные следует перенести в левую сторону, а известные переместить в правую часть уравнения:
x=7-32
x=-25
Проверим полученный результат:
log2(7-(-25))=5
log232=5
5=5
Ответ: x=-25
Задача 2Определить корень уравнения:
log7(9-x)=3log73
Решение:
Воспользуемся свойством логарифма:
mlogab=logabm
Требуется вынести 3 в правой части под знак логарифма:
log7(9-x)=log733
Другой вариант записи:
log7(9-x)=log727
В случае равенства показателей степеней и равенства оснований степени, можно сделать вывод о равенстве чисел, которые получатся в итоге:
9-x=27
-x=27-9
-x=18
x=-18
Проверим ответ:
log7(9+18)=log727
log727=log727
27=27
Ответ: x=-18
Задача 3Требуется решить уравнение:
log4(2-x)=log1625
Решение:
Обратимся к свойству логарифма:
loganb=1nlogab=logab1n
В результате:
log4(2-x)=log42512
log4(2-x)=log45
2-x=5
-x=5-2
-x=3
x=-3
Проверка:
log4(2-(-3))=log1625
log45=log45
5=5
Ответ: x=-3
Задача 4Нужно вычислить корни уравнения:
log2(4-x)=8
Решение:
По определению логарифма:
4-x=28
4-x=256
-x=256-4
-x=252
x=-252
Проверка:
log2(4-(-252))=8
log2256=8
8=8
Ответ: x=-252
Молодец! Раз ты дочитал это до конца, вероятно, ты все отлично усвоил. Но если вдруг что-то еще непонятно — попробуй онлайн-занятие с репетитором (подробности тут + 🎁).
Решение логарифмов — Алгебра II
Все ресурсы по Алгебре II
10 Диагностических тестов 630 практических тестов Вопрос дня Карточки Learn by Concept
← Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 Следующая →Алгебра II Помощь » Математические отношения и основные графики » Логарифмы » Решение и построение логарифмов » Решение логарифмов
Решить для :
Возможные ответы:
Правильный ответ:
Объяснение:
Чтобы решить для , сначала приведите обе части к одному и тому же основанию:
Теперь, с одним и тем же основанием, показатели степени можно установить равными друг другу:
Решение для дает:
Сообщить об ошибке
Решите уравнение:
Возможные ответы:
Правильный ответ:
Объяснение:
Сообщить об ошибке
Используйте для приблизительного значения .
Возможные ответы:
Правильный ответ:
Объяснение:
Перепишите как произведение, которое включает число:
Затем мы можем разделить логарифм, используя свойство логарифмов Произведение:
Таким образом,
.
Сообщить об ошибке
Решить для .
Возможные ответы:
Правильный ответ:
Объяснение:
Переписать в экспоненциальной форме:
Найти x:
Сообщить об ошибке
Решить следующее уравнение:
Возможные ответы:
Правильный ответ:
Объяснение:
В этой задаче полезно помнить, что
эквивалентно потому что
Следовательно, мы можем установить, что в скобках равно друг другу, и решить для следующим образом:
Сообщить об ошибке
Решить для:
Возможные ответы:
Правильный ответ:
Объяснение:
Чтобы решить этот логарифм, нам нужно знать, как читать логарифм. Логарифм — это обратная показательная функция. Если экспоненциальное уравнение имеет вид
, то его обратная функция, или логарифм, равна
. Следовательно, для решения этой задачи нам просто нужно решить
, что равно .
Сообщить об ошибке
Решить для .
Возможные ответы:
Правильный ответ:
Объяснение:
Журналы представляют собой экспоненциальные функции с основанием 10, а свойство состоит в том, что добавленные журналы можно объединять путем умножения.
Вы не можете взять журнал отрицательного числа. x=-25 является лишним.
Сообщить об ошибке
Если , какое из следующих значений является возможным значением для ?
Возможные ответы:
Правильный ответ:Объяснение:
Этот вопрос проверяет определение журналов. такой же как .
В этом случае можно переписать как .
Извлекая квадратный корень из обеих частей, вы получаете . Так как только положительный ответ является одним из вариантов ответа, правильный ответ.
Сообщить об ошибке
Преобразование логарифмов в экспоненциальную форму
Решите для ниже:
Что из нижеприведенного представляет эту функцию в форме журнала?
Возможные ответы:
Правильный ответ:
Объяснение:
Первый шаг — переписать это уравнение в логарифмической форме.
При записи экспоненциальной функции в виде журнала мы должны помнить, что экспоненциальная форма имеет вид:0005
Следовательно, у нас есть что при перезаписи дает нам
.
Сообщить об ошибке
Решить для :
.
Возможные ответы:
Недостаточно информации
Правильный ответ: 9 5
Используйте правило экспоненты логарифмов, чтобы превратить все множители в экспоненты:
.
Упростите, применив показатели степени: .
Согласно закону сложения логарифмов, .
Следовательно, умножьте 4 на 7.
.
Поскольку обе стороны имеют одинаковое основание, .
Сообщить об ошибке
← Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 Следующая →
Уведомление об авторских правах
Все ресурсы Algebra II
10 Диагностические тесты 630 практических тестов Вопрос дня Карточки Учитесь по концепции
Примеры: Решение логарифмических уравнений | Конечная математика |
- По возможности изолируйте экспоненциальные выражения
- Возьмем логарифм обеих сторон
- Использовать свойство экспоненты для логарифмов, чтобы извлечь переменную из экспоненты
- Используйте алгебру, чтобы найти переменную.
Пример 1
Решите 2
x = 10 для x .
Используя этот альтернативный подход, вместо того, чтобы переписывать экспоненту в логарифмическую форму, мы будем логарифмировать обе части уравнения. Поскольку мы часто хотим оценить результат до десятичного значения, мы обычно будем использовать либо обычный журнал, либо натуральный журнал. В этом примере мы будем использовать натуральный логарифм: 9{{x}})}}}={ln{{({10})}}}ln(2x)=ln(10)
xln(2)=ln(10)\displaystyle{x}{ln{{({2})}}}={ln{{({10})}}}xln(2)=ln( 10)
x=ln(10)ln(2)приблизительно2.861\displaystyle{x}=\frac{{{ln{{({10})}}}}}{{{ln{{({2) })}}}}}приблизительно{2,861}x=ln(2)ln(10)приблизительно2,861
Обратите внимание, что этот результат совпадает с результатом, который мы получили, используя формулу замены основания.
Пример 2
В первом разделе мы предсказали население (в миллиардах) Индии через
t лет после 2008 г. {{t}}2=1,14(1,0134)t 9{{t}})}}}ln(1,142)=ln(1,0134t)
ln(21.14)=tln(1.0134)\displaystyle{ln{{(\frac{{2}}{{1.14}})}}}={t}{ln{{({1.0134})} }}ln(1.142)=tln(1.0134)
t=ln(21.14)ln(1.0134) приблизительно42.23mathttymathttemathttamathttrmathtts\displaystyle{t}=\frac{{{ln{{(\frac{{2}}{{1.14}})}}}}} {{{ln{{({1.0134})}}}}}приблизительно{42,23} {mathtt{{y}}}{mathtt{{e}}}{mathtt{{a}}}{mathtt{{r} }}{mathtt{{s}}}t=ln(1.0134)ln(1.142)приблизительно42.23mathttymathtttemathttamathttrmathtts
Если этот темп роста продолжится, модель предсказывает, что население Индии достигнет 2 миллиардов примерно через 42 года после 2008 года, или примерно в 2050 году.
Попробуйте сейчас 1
Решите 5(0,93)
x = 10.
В дополнение к решению экспоненциальных уравнений во многих физических ситуациях распространены логарифмические выражения.
Пример 3
В химии рН является мерой кислотности или щелочности жидкости. pH связан с концентрацией ионов водорода, [
H + ], измеряется в молях на литр по уравнению p H = –log([ H + ]).
Если жидкость имеет концентрацию 0,0001 моль на литр, определите рН.
Определить концентрацию ионов водорода в жидкости с pH 7.
Чтобы ответить на первый вопрос, вычислим выражение –log(0,0001). Хотя мы могли бы использовать для этого наши калькуляторы, здесь они нам особо не нужны, так как мы можем использовать обратное свойство бревен:
–log(0,0001) = –log(10
–4 ) = –(–4) = 4
Чтобы ответить на второй вопрос, нужно решить уравнение 7 = –log([
Н + ]). Начните с выделения логарифма в одной части уравнения путем умножения обеих сторон на –1: –7 = log ([ H + ])
Преобразование в экспоненциальную форму дает ответ [
H + ] = 10 –7 = 0,0000001 моль на литр.
Логарифмы также предоставляют нам механизм для поиска моделей непрерывного роста для экспоненциального роста при наличии двух точек данных.
Пример 4
Население растет со 100 до 130 за 2 недели. Найдите скорость непрерывного роста.
Измерение
T За недели мы ищем уравнение P ( T ) = AE RT Таким образом, P (0) = 100 и P 9036 (0) = 100 и P 9036 (0) = 100 и P 9036 (0) = 100 и P 9036 (0) = 100 и P 9036 (0) = 100 и P
P (0) = 100 и . ) = 130. Используя первую пару значений, 100 = 9{{{r}{2}}})}}}ln(1.3)=ln(er2)ln(1.3)=2r\displaystyle{ln{{({1.3})}}}={2}{r}ln(1.3)=2r
r=ln(1.3)2приблизительно0,1312\displaystyle{r}=\frac{{{ln{{({1.3})}}}}}{{2}}приблизительно{0,1312}r=2ln( 1.3)приблизительно0,1312
Это население растет с постоянной скоростью 13,12% в неделю.
В общем, мы можем связать стандартную форму экспоненты с формой непрерывного роста, заметив (используя
k для представления непрерывного темпа роста, чтобы избежать путаницы с использованием r двумя разными способами в одной и той же формуле): кх (1 +
r ) x = e kx 1 +
r = e k Используя это, мы видим, что всегда можно преобразовать форму непрерывного роста экспоненты в стандартную форму и наоборот. Помните, что непрерывный темп роста
k представляет собой номинальный темп роста до учета эффектов непрерывного начисления сложных процентов, а r представляет собой фактическое процентное увеличение за одну единицу времени (одну неделю, один год и т. д.).
Пример 5
Продажи компании можно смоделировать с помощью функции
S ( t ) = 5000 e 0,12 t , где t измеряется в годах.