Алгебра
Вычисления и преобразования

Логарифмы

Никольский «Алгебра 11», логарифмы
Суть и формулы
  • Определение: log⁡ab=c  ⟺  ac=b\log_a b = c \iff a^c = b (при a>0a > 0, a≠1a \ne 1, b>0b > 0). Логарифм — это показатель степени.
  • Свойства: log⁡a(xy)=log⁡ax+log⁡ay\log_a(xy) = \log_a x + \log_a y; log⁡axy=log⁡ax−log⁡ay\log_a \dfrac{x}{y} = \log_a x - \log_a y; log⁡axk=klog⁡ax\log_a x^k = k\log_a x.
  • Переход к новому основанию: log⁡ab=log⁡cblog⁡ca\log_a b = \dfrac{\log_c b}{\log_c a}; частный случай log⁡ab=1log⁡ba\log_a b = \dfrac{1}{\log_b a}.
  • Основное логарифмическое тождество: alog⁡ab=ba^{\log_a b} = b. Частности: log⁡aa=1\log_a a = 1, log⁡a1=0\log_a 1 = 0.
  • Степень из основания: log⁡amb=1mlog⁡ab\log_{a^m} b = \dfrac{1}{m}\log_a b.
Типичные ошибки
  • log⁡a(x+y)\log_a(x+y) не раскладывается ни в какую сумму — свойство только для произведения.
  • Путают log⁡axk=klog⁡ax\log_a x^k = k\log_a x и (log⁡ax)k(\log_a x)^k — это разные вещи.
  • Забывают тождество alog⁡ab=ba^{\log_a b} = b и «не видят» ответ в выражениях вида 5log⁡575^{\log_5 7}.
Разобранные примеры
Найдите значение выражения log⁡345−log⁡35\log_3 45-\log_3 5.разбор
  1. Разность логарифмов с одним основанием — логарифм частного: log⁡3455\log_3\dfrac{45}{5}.
  2. log⁡39=2\log_3 9=2, потому что 32=93^2=9.
Ответ: 22
Найдите значение выражения 9log⁡379^{\log_3 7}.разбор
  1. 9=329=3^2, поэтому 9log⁡37=32log⁡37=(3log⁡37)29^{\log_3 7}=3^{2\log_3 7}=\left(3^{\log_3 7}\right)^2.
  2. Основное логарифмическое тождество: 3log⁡37=73^{\log_3 7}=7, значит ответ 727^2.
Ответ: 4949