Логарифм с основанием 2 – 2 — Детская игровая комната «Волшебный лес»

Posted on 10.04.201721.12.2019 by alexxlab

Содержание

Что такое логарифм

11 июля 2011

Логарифмы всегда считались сложной темой в школьном курсе математики. Существует много разных определений логарифма, но большинство учебников почему-то используют самые сложные и неудачные из них.

Мы же определим логарифм просто и наглядно. Для этого составим таблицу:

Итак, перед нами степени двойки. Если взять число из нижней строчки, то можно легко найти степень, в которую придется возвести двойку, чтобы получилось это число. Например, чтобы получить 16, надо два возвести в четвертую степень. А чтобы получить 64, надо два возвести в шестую степень. Это видно из таблицы.

А теперь — собственно, определение логарифма:

Логарифм по основанию a от аргумента x — это степень, в которую надо возвести число a, чтобы получить число x.

Обозначение: log_ax = b, где a — основание, x — аргумент, b — собственно, чему равен логарифм.

Например, 2³ = 8 ⇒ log₂ 8 = 3 (логарифм по основанию 2 от числа 8 равен трем, поскольку 2³ = 8). С тем же успехом log₂ 64 = 6, поскольку 2⁶ = 64.

Операцию нахождения логарифма числа по заданному основанию называют логарифмированием. Итак, дополним нашу таблицу новой строкой:

2¹	2²	2³	2⁴	2⁵	2⁶
2	4	8	16	32	64
log₂ 2 = 1	log₂ 4 = 2	log₂ 8 = 3	log₂ 16 = 4	log₂ 32 = 5	log₂ 64 = 6

К сожалению, далеко не все логарифмы считаются так легко. Например, попробуйте найти log₂ 5. Числа 5 нет в таблице, но логика подсказывает, что логарифм будет лежать где-то на отрезке [2; 3]. Потому что 2

2 < 5 < 2³, а чем больше степень двойки, тем больше получится число.

Если взять калькулятор и посчитать, чему равны такие логарифмы, то получатся очень длинные числа. Взгляните сами:
log₂ 5 = 2,32192809…
log₃ 8 = 1,89278926…
log₅ 100 = 2,86135311…

Такие числа называются иррациональными: цифры после запятой можно писать до бесконечности, и они никогда не повторяются. Если логарифм получается иррациональным, его лучше так и оставить: log₂ 5, log₃ 8, log₅ 100.

Важно понимать, что логарифм — это выражение с двумя переменными (основание и аргумент). Многие на первых порах путают, где находится основание, а где — аргумент. Чтобы избежать досадных недоразумений, просто взгляните на картинку:

Перед нами — не что иное как определение логарифма. Вспомните:

логарифм — это степень, в которую надо возвести основание, чтобы получить аргумент. Именно основание возводится в степень — на картинке оно выделено красным. Получается, что основание всегда находится внизу! Это замечательное правило я рассказываю своим ученикам на первом же занятии — и никакой путаницы не возникает.

Как считать логарифмы

С определением разобрались — осталось научиться считать логарифмы, т.е. избавляться от знака «log». Для начала отметим, что из определения следует два важных факта:

Аргумент и основание всегда должны быть больше нуля. Это следует из определения степени рациональным показателем, к которому сводится определение логарифма.
Основание должно быть отличным от единицы, поскольку единица в любой степени все равно остается единицей. Из-за этого вопрос «в какую степень надо возвести единицу, чтобы получить двойку» лишен смысла. Нет такой степени!

Такие ограничения называются областью допустимых значений

(ОДЗ). Получается, что ОДЗ логарифма выглядит так: log_ax = b ⇒ x > 0, a > 0, a ≠ 1.

Заметьте, что никаких ограничений на число b (значение логарифма) не накладывается. Например, логарифм вполне может быть отрицательным: log₂ 0,5 = −1, т.к. 0,5 = 2⁻¹.

Впрочем, сейчас мы рассматриваем лишь числовые выражения, где знать ОДЗ логарифма не требуется. Все ограничения уже учтены составителями задач. Но когда пойдут логарифмические уравнения и неравенства, требования ОДЗ станут обязательными. Ведь в основании и аргументе могут стоять весьма неслабые конструкции, которые совсем необязательно соответствуют приведенным выше ограничениям.

Теперь рассмотрим общую схему вычисления логарифмов. Она состоит из трех шагов:

Представить основание a и аргумент x в виде степени с минимально возможным основанием, большим единицы. Попутно лучше избавиться от десятичных дробей;
Решить относительно переменной b уравнение: x = a^b;
Полученное число b будет ответом.

Вот и все! Если логарифм окажется иррациональным, это будет видно уже на первом шаге. Требование, чтобы основание было больше единицы, весьма актуально: это снижает вероятность ошибки и значительно упрощает выкладки. Аналогично с десятичными дробями: если сразу перевести их в обычные, ошибок будет в разы меньше.

Посмотрим, как работает эта схема на конкретных примерах:

Задача. Вычислите логарифм: log₅ 25

Представим основание и аргумент как степень пятерки: 5 = 5¹; 25 = 5²;
Составим и решим уравнение:
log₅ 25 = b ⇒ (5¹)^b = 5² ⇒ 5^b = 5² ⇒ b = 2;
Получили ответ: 2.

Задача. Вычислите логарифм:

Представим основание и аргумент как степень тройки: 3 = 3¹; 1/81 = 81⁻¹ = (3⁴)⁻¹ = 3⁻⁴;
Составим и решим уравнение:
Получили ответ: −4.

Задача. Вычислите логарифм: log₄ 64

Представим основание и аргумент как степень двойки: 4 = 2²; 64 = 2⁶;
Составим и решим уравнение:
log₄ 64 = b ⇒ (2²)^b = 2⁶ ⇒ 2^2b = 2⁶ ⇒ 2b = 6 ⇒ b = 3;
Получили ответ: 3.

Задача. Вычислите логарифм: log₁₆ 1

Представим основание и аргумент как степень двойки: 16 = 2⁴; 1 = 2⁰;
Составим и решим уравнение:
log₁₆ 1 = b ⇒ (2⁴)^b = 2⁰ ⇒ 2^4b = 2⁰ ⇒ 4b = 0 ⇒ b = 0;
Получили ответ: 0.

Задача. Вычислите логарифм: log₇ 14

Представим основание и аргумент как степень семерки: 7 = 7¹; 14 в виде степени семерки не представляется, поскольку 7¹ < 14 < 7²;
Из предыдущего пункта следует, что логарифм не считается;
Ответ — без изменений: log₇ 14.

Небольшое замечание к последнему примеру. Как убедиться, что число не является точной степенью другого числа? Очень просто — достаточно разложить его на простые множители. И если такие множители нельзя собрать в степени с одинаковыми показателями, то и исходное число не является точной степенью.

Задача. Выясните, являются ли точными степенями числа: 8; 48; 81; 35; 14.

8 = 2 · 2 · 2 = 2³ — точная степень, т.к. множитель всего один;
48 = 6 · 8 = 3 · 2 · 2 · 2 · 2 = 3 · 2

4 — не является точной степенью, поскольку есть два множителя: 3 и 2;
81 = 9 · 9 = 3 · 3 · 3 · 3 = 3⁴ — точная степень;
35 = 7 · 5 — снова не является точной степенью;
14 = 7 · 2 — опять не точная степень;

Заметим также, что сами простые числа всегда являются точными степенями самих себя.

Десятичный логарифм

Некоторые логарифмы встречаются настолько часто, что имеют специальное название и обозначение.

Десятичный логарифм от аргумента x — это логарифм по основанию 10, т.е. степень, в которую надо возвести число 10, чтобы получить число x. Обозначение: lg x.

Например, lg 10 = 1; lg 100 = 2; lg 1000 = 3 — и т.д.

Отныне, когда в учебнике встречается фраза типа «Найдите lg 0,01», знайте: это не опечатка. Это десятичный логарифм. Впрочем, если вам непривычно такое обозначение, его всегда можно переписать:
lg x = log₁₀x

Все, что верно для обычных логарифмов, верно и для десятичных.

Натуральный логарифм

Существует еще один логарифм, который имеет собственное обозначение. В некотором смысле, он даже более важен, чем десятичный. Речь идет о натуральном логарифме.

Натуральный логарифм от аргумента x — это логарифм по основанию e, т.е. степень, в которую надо возвести число e, чтобы получить число x. Обозначение: ln x.

Многие спросят: что еще за число e? Это иррациональное число, его точное значение найти и записать невозможно. Приведу лишь первые его цифры:
e = 2,718281828459…

Не будем углубляться, что это за число и зачем нужно. Просто помните, что e — основание натурального логарифма:
ln x = log_ex

Таким образом, ln e = 1; ln e² = 2; ln e¹⁶ = 16 — и т.д. С другой стороны, ln 2 — иррациональное число. Вообще, натуральный логарифм любого рационального числа иррационален. Кроме, разумеется, единицы: ln 1 = 0.

Для натуральных логарифмов справедливы все правила, которые верны для обычных логарифмов.

Смотрите также:

Тест к параграфу «Что такое логарифм» (легкий)
Тест к уроку «Что такое логарифм» (средний)
Десятичные дроби
Задачи B12, сводящиеся к линейным уравнениям
Метод коэффициентов, часть 2
Тригонометрия в задаче B15: решаем без производных

www.berdov.com

Вычисление логарифма числа онлайн | umath.ru

Онлайн калькулятор логарифмов

Калькулятор вычисляет логарифм числа онлайн. Можно вводить как десятичные дроби (в качестве разделителя для десятичных дробей можно использовать как точку, так и запятую), так и обычные (например, если нужно вычислить логарифм $\frac{1}{9},$ то в поле «число» можете смело писать 1/9).

Помните, что операция взятия логарифма определена только для положительных чисел, а основание логарифма должно быть положительным и не должно равняться единице.

Что такое логарифм числа?

Примеры

Пример 2. Вычислить $\log_4 8.$
Решение. Воспользуемся следующим свойством логарифмов:

$\log_{a^{\alpha}}{b^{\beta}} = \frac{\beta}{\alpha}\log_a{b}.$

Получаем:

$\log_4 8 = \log_{2^2}{2^3} = \frac{3}{2}\log_2 2.$

Так как $\log_2 2 = 1,$ то $\log_4 8 = \frac{3}{2}.$

Как видите, всё очень просто!

Логарифм числа по основанию 10 называют десятичным и обозначают $\lg a$ , а логарифм числа по основанию называют натуральным и обозначают $\ln a$ .

Про свойства логарифмов читайте здесь.

umath.ru

Mathway | Популярные задачи

1	Найти точное значение	sin(30)
2	Найти точное значение	cos((5pi)/12)
3	Найти точное значение	arctan(-1)
4	Найти точное значение	sin(75)
5	Найти точное значение	arcsin(-1)
6	Найти точное значение	sin(60 град. )
7	Найти точное значение	sin(pi/3)
8	Найти точное значение	arctan(- квадратный корень 3)
9	Найти точное значение	cos(pi/3)
10	Найти точное значение	sin(0)
11	Найти точное значение	cos(pi/12)
12	Найти точное значение	sin(30 град. )
13	Найти точное значение	cos(60 град. )
14	Найти точное значение	cos(30 град. )
15	Найти точное значение	sin((2pi)/3)
16	Найти точное значение	arcsin(1)
17	Найти точное значение	sin(pi/2)
18	График	f(x)=x^2
19	Найти точное значение	sin(45 град. )
20	Найти точное значение	sin(15)
21	Упростить	квадратный корень x^2
22	Найти точное значение	arccos(-1)
23	Найти точное значение	tan(60 град. )
24	Найти точное значение	cos(45 град. )
25	Вычислить	логарифм по основанию 2 от 8
26	Упростить	квадратный корень x^3
27	Найти точное значение	arcsin(-1/2)
28	Найти точное значение	cos(45)
29	Найти точное значение	tan(30 град. )
30	Найти точное значение	tan(30)
31	Найти точное значение	arcsin(1)
32	Найти точное значение	arctan( квадратный корень 3)
33	Найти точное значение	sin(45)
34	Найти точное значение	cos(0)
35	Найти точное значение	tan(45 град. )
36	Найти точное значение	arctan(0)
37	Преобразовать из радианов в градусы	pi/3
38	График	y=x^2
39	Вычислить	натуральный логарифм 1
40	Вычислить	логарифм по основанию 3 от 81
41	Найти точное значение	cos(15)
42	Вычислить	логарифм по основанию 5 от 125
43	Упростить	кубический корень из квадратного корня 64x^6
44	Вычислить	логарифм по основанию 3 от 81
45	Вычислить	логарифм по основанию 2 от 8
46	Найти точное значение	arcsin(-( квадратный корень 2)/2)
47	Найти точное значение	cos(75)
48	Найти точное значение	sin((3pi)/4)
49	Упростить	(1/( квадратный корень x+h)-1/( квадратный корень x))/h
50	Упростить	кубический корень x^3
51	Найти точное значение	sin((5pi)/12)
52	Найти точное значение	arcsin(-1/2)
53	Найти точное значение	sin(30)
54	Найти точное значение	sin(105)
55	Найти точное значение	tan((3pi)/4)
56	Упростить	квадратный корень s квадратный корень s^7
57	Упростить	корень четвертой степени x^4y^2z^2
58	Найти точное значение	sin(60)
59	Найти точное значение	arccos(-( квадратный корень 2)/2)
60	Найти точное значение	tan(0)
61	Найти точное значение	sin((3pi)/2)
62	Вычислить	логарифм по основанию 4 от 64
63	Упростить	корень шестой степени 64a^6b^7
64	Вычислить	квадратный корень 2
65	Найти точное значение	arccos(1)
66	Найти точное значение	arcsin(( квадратный корень 3)/2)
67	График	f(x)=2^x
68	Найти точное значение	sin((3pi)/4)
69	Преобразовать из радианов в градусы	(3pi)/4
70	Вычислить	логарифм по основанию 5 от 25
71	Найти точное значение	tan(pi/2)
72	Найти точное значение	cos((7pi)/12)
73	Упростить	1/( кубический корень от x^4)
74	Найти точное значение	sin((5pi)/6)
75	Преобразовать из градусов в радианы	150
76	Найти точное значение	tan(pi/2)
77	Множитель	x^3-8
78	Упростить	корень пятой степени 1/(x^3)
79	Упростить	корень пятой степени 1/(x^3)
80	Найти точное значение	sin(135)
81	Преобразовать из градусов в радианы	30
82	Преобразовать из градусов в радианы	60
83	Найти точное значение	sin(120)
84	Найти точное значение	tan((2pi)/3)
85	Вычислить	-2^2
86	Найти точное значение	tan(15)
87	Найти точное значение	tan((7pi)/6)
88	Найти точное значение	arcsin(( квадратный корень 3)/2)
89	Найти точное значение	sin(pi/2)
90	Преобразовать из радианов в градусы	(5pi)/6
91	Упростить	кубический корень 8x^7y^9z^3
92	Упростить	arccos(( квадратный корень 3)/2)
93	Упростить	i^2
94	Вычислить	кубический корень 24 кубический корень 18
95	Упростить	квадратный корень 4x^2
96	Найти точное значение	sin((3pi)/4)
97	Найти точное значение	tan((7pi)/6)
98	Найти точное значение	tan((3pi)/4)
99	Найти точное значение	arccos(-1/2)
100	Упростить	корень четвертой степени x^4

www.mathway.com

Mathway | Популярные задачи

1	Найти точное значение	sin(30)
2	Найти точное значение	cos((5pi)/12)
3	Найти точное значение	arctan(-1)
4	Найти точное значение	sin(75)
5	Найти точное значение	arcsin(-1)
6	Найти точное значение	sin(60 град. )
7	Найти точное значение	sin(pi/3)
8	Найти точное значение	arctan(- квадратный корень 3)
9	Найти точное значение	cos(pi/3)
10	Найти точное значение	sin(0)
11	Найти точное значение	cos(pi/12)
12	Найти точное значение	sin(30 град. )
13	Найти точное значение	cos(60 град. )
14	Найти точное значение	cos(30 град. )
15	Найти точное значение	sin((2pi)/3)
16	Найти точное значение	arcsin(1)
17	Найти точное значение	sin(pi/2)
18	График	f(x)=x^2
19	Найти точное значение	sin(45 град. )
20	Найти точное значение	sin(15)
21	Упростить	квадратный корень x^2
22	Найти точное значение	arccos(-1)
23	Найти точное значение	tan(60 град. )
24	Найти точное значение	cos(45 град. )
25	Вычислить	логарифм по основанию 2 от 8
26	Упростить	квадратный корень x^3
27	Найти точное значение	arcsin(-1/2)
28	Найти точное значение	cos(45)
29	Найти точное значение	tan(30 град. )
30	Найти точное значение	tan(30)
31	Найти точное значение	arcsin(1)
32	Найти точное значение	arctan( квадратный корень 3)
33	Найти точное значение	sin(45)
34	Найти точное значение	cos(0)
35	Найти точное значение	tan(45 град. )
36	Найти точное значение	arctan(0)
37	Преобразовать из радианов в градусы	pi/3
38	График	y=x^2
39	Вычислить	натуральный логарифм 1
40	Вычислить	логарифм по основанию 3 от 81
41	Найти точное значение	cos(15)
42	Вычислить	логарифм по основанию 5 от 125
43	Упростить	кубический корень из квадратного корня 64x^6
44	Вычислить	логарифм по основанию 3 от 81
45	Вычислить	логарифм по основанию 2 от 8
46	Найти точное значение	arcsin(-( квадратный корень 2)/2)
47	Найти точное значение	cos(75)
48	Найти точное значение	sin((3pi)/4)
49	Упростить	(1/( квадратный корень x+h)-1/( квадратный корень x))/h
50	Упростить	кубический корень x^3
51	Найти точное значение	sin((5pi)/12)
52	Найти точное значение	arcsin(-1/2)
53	Найти точное значение	sin(30)
54	Найти точное значение	sin(105)
55	Найти точное значение	tan((3pi)/4)
56	Упростить	квадратный корень s квадратный корень s^7
57	Упростить	корень четвертой степени x^4y^2z^2
58	Найти точное значение	sin(60)
59	Найти точное значение	arccos(-( квадратный корень 2)/2)
60	Найти точное значение	tan(0)
61	Найти точное значение	sin((3pi)/2)
62	Вычислить	логарифм по основанию 4 от 64
63	Упростить	корень шестой степени 64a^6b^7
64	Вычислить	квадратный корень 2
65	Найти точное значение	arccos(1)
66	Найти точное значение	arcsin(( квадратный корень 3)/2)
67	График	f(x)=2^x
68	Найти точное значение	sin((3pi)/4)
69	Преобразовать из радианов в градусы	(3pi)/4
70	Вычислить	логарифм по основанию 5 от 25
71	Найти точное значение	tan(pi/2)
72	Найти точное значение	cos((7pi)/12)
73	Упростить	1/( кубический корень от x^4)
74	Найти точное значение	sin((5pi)/6)
75	Преобразовать из градусов в радианы	150
76	Найти точное значение	tan(pi/2)
77	Множитель	x^3-8
78	Упростить	корень пятой степени 1/(x^3)
79	Упростить	корень пятой степени 1/(x^3)
80	Найти точное значение	sin(135)
81	Преобразовать из градусов в радианы	30
82	Преобразовать из градусов в радианы	60
83	Найти точное значение	sin(120)
84	Найти точное значение	tan((2pi)/3)
85	Вычислить	-2^2
86	Найти точное значение	tan(15)
87	Найти точное значение	tan((7pi)/6)
88	Найти точное значение	arcsin(( квадратный корень 3)/2)
89	Найти точное значение	sin(pi/2)
90	Преобразовать из радианов в градусы	(5pi)/6
91	Упростить	кубический корень 8x^7y^9z^3
92	Упростить	arccos(( квадратный корень 3)/2)
93	Упростить	i^2
94	Вычислить	кубический корень 24 кубический корень 18
95	Упростить	квадратный корень 4x^2
96	Найти точное значение	sin((3pi)/4)
97	Найти точное значение	tan((7pi)/6)
98	Найти точное значение	tan((3pi)/4)
99	Найти точное значение	arccos(-1/2)
100	Упростить	корень четвертой степени x^4

www.mathway.com

Логарифм. Как вычислить логарифм?

Логарифмом положительного числа $c$ по основанию $a$ $(a>0, a\neq1)$ 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 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 $\log_{4\sqrt{2}}{8}$

Решение:

$\log_{4\sqrt{2}}{8}=x$		Нам надо найти значение логарифма, обозначим его за икс. Теперь воспользуемся определением логарифма: $\log_{a}{c}=b$ $\Leftrightarrow$ $a^{b}=c$
$(4\sqrt{2})^{x}=8$		Что связывает $4\sqrt{2}$ 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 $(a^{m})^{n}=a^{m\cdot n}$
$2^{\frac{5}{2}x}=2^{3}$		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: $\log_{4\sqrt{2}}{8}=1,2$

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 $(a>0, a\neq1)$. 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:

$a^{\log_{a}{c}}=c$

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 $(a^{m})^{n}=a^{m\cdot n}$, а так же то, что множители можно менять местами, преобразовываем выражение
$=6^{2\cdot\log_{6}{5}}=6^{log_{6}{5}\cdot2}=(6^{log_{6}{5}})^{2}=$		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}{(2\cdot7)}}$$=$$\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

cos-cos.ru

Mathway | Популярные задачи

1	Найти точное значение	sin(30)
2	Найти точное значение	cos((5pi)/12)
3	Найти точное значение	arctan(-1)
4	Найти точное значение	sin(75)
5	Найти точное значение	arcsin(-1)
6	Найти точное значение	sin(60 град. )
7	Найти точное значение	sin(pi/3)
8	Найти точное значение	arctan(- квадратный корень 3)
9	Найти точное значение	cos(pi/3)
10	Найти точное значение	sin(0)
11	Найти точное значение	cos(pi/12)
12	Найти точное значение	sin(30 град. )
13	Найти точное значение	cos(60 град. )
14	Найти точное значение	cos(30 град. )
15	Найти точное значение	sin((2pi)/3)
16	Найти точное значение	arcsin(1)
17	Найти точное значение	sin(pi/2)
18	График	f(x)=x^2
19	Найти точное значение	sin(45 град. )
20	Найти точное значение	sin(15)
21	Упростить	квадратный корень x^2
22	Найти точное значение	arccos(-1)
23	Найти точное значение	tan(60 град. )
24	Найти точное значение	cos(45 град. )
25	Вычислить	логарифм по основанию 2 от 8
26	Упростить	квадратный корень x^3
27	Найти точное значение	arcsin(-1/2)
28	Найти точное значение	cos(45)
29	Найти точное значение	tan(30 град. )
30	Найти точное значение	tan(30)
31	Найти точное значение	arcsin(1)
32	Найти точное значение	arctan( квадратный корень 3)
33	Найти точное значение	sin(45)
34	Найти точное значение	cos(0)
35	Найти точное значение	tan(45 град. )
36	Найти точное значение	arctan(0)
37	Преобразовать из радианов в градусы	pi/3
38	График	y=x^2
39	Вычислить	натуральный логарифм 1
40	Вычислить	логарифм по основанию 3 от 81
41	Найти точное значение	cos(15)
42	Вычислить	логарифм по основанию 5 от 125
43	Упростить	кубический корень из квадратного корня 64x^6
44	Вычислить	логарифм по основанию 3 от 81
45	Вычислить	логарифм по основанию 2 от 8
46	Найти точное значение	arcsin(-( квадратный корень 2)/2)
47	Найти точное значение	cos(75)
48	Найти точное значение	sin((3pi)/4)
49	Упростить	(1/( квадратный корень x+h)-1/( квадратный корень x))/h
50	Упростить	кубический корень x^3
51	Найти точное значение	sin((5pi)/12)
52	Найти точное значение	arcsin(-1/2)
53	Найти точное значение	sin(30)
54	Найти точное значение	sin(105)
55	Найти точное значение	tan((3pi)/4)
56	Упростить	квадратный корень s квадратный корень s^7
57	Упростить	корень четвертой степени x^4y^2z^2
58	Найти точное значение	sin(60)
59	Найти точное значение	arccos(-( квадратный корень 2)/2)
60	Найти точное значение	tan(0)
61	Найти точное значение	sin((3pi)/2)
62	Вычислить	логарифм по основанию 4 от 64
63	Упростить	корень шестой степени 64a^6b^7
64	Вычислить	квадратный корень 2
65	Найти точное значение	arccos(1)
66	Найти точное значение	arcsin(( квадратный корень 3)/2)
67	График	f(x)=2^x
68	Найти точное значение	sin((3pi)/4)
69	Преобразовать из радианов в градусы	(3pi)/4
70	Вычислить	логарифм по основанию 5 от 25
71	Найти точное значение	tan(pi/2)
72	Найти точное значение	cos((7pi)/12)
73	Упростить	1/( кубический корень от x^4)
74	Найти точное значение	sin((5pi)/6)
75	Преобразовать из градусов в радианы	150
76	Найти точное значение	tan(pi/2)
77	Множитель	x^3-8
78	Упростить	корень пятой степени 1/(x^3)
79	Упростить	корень пятой степени 1/(x^3)
80	Найти точное значение	sin(135)
81	Преобразовать из градусов в радианы	30
82	Преобразовать из градусов в радианы	60
83	Найти точное значение	sin(120)
84	Найти точное значение	tan((2pi)/3)
85	Вычислить	-2^2
86	Найти точное значение	tan(15)
87	Найти точное значение	tan((7pi)/6)
88	Найти точное значение	arcsin(( квадратный корень 3)/2)
89	Найти точное значение	sin(pi/2)
90	Преобразовать из радианов в градусы	(5pi)/6
91	Упростить	кубический корень 8x^7y^9z^3
92	Упростить	arccos(( квадратный корень 3)/2)
93	Упростить	i^2
94	Вычислить	кубический корень 24 кубический корень 18
95	Упростить	квадратный корень 4x^2
96	Найти точное значение	sin((3pi)/4)
97	Найти точное значение	tan((7pi)/6)
98	Найти точное значение	tan((3pi)/4)
99	Найти точное значение	arccos(-1/2)
100	Упростить	корень четвертой степени x^4

www.mathway.com

Mathway | Популярные задачи

1	Найти точное значение	sin(30)
2	Найти точное значение	cos((5pi)/12)
3	Найти точное значение	arctan(-1)
4	Найти точное значение	sin(75)
5	Найти точное значение	arcsin(-1)
6	Найти точное значение	sin(60 град. )
7	Найти точное значение	sin(pi/3)
8	Найти точное значение	arctan(- квадратный корень 3)
9	Найти точное значение	cos(pi/3)
10	Найти точное значение	sin(0)
11	Найти точное значение	cos(pi/12)
12	Найти точное значение	sin(30 град. )
13	Найти точное значение	cos(60 град. )
14	Найти точное значение	cos(30 град. )
15	Найти точное значение	sin((2pi)/3)
16	Найти точное значение	arcsin(1)
17	Найти точное значение	sin(pi/2)
18	График	f(x)=x^2
19	Найти точное значение	sin(45 град. )
20	Найти точное значение	sin(15)
21	Упростить	квадратный корень x^2
22	Найти точное значение	arccos(-1)
23	Найти точное значение	tan(60 град. )
24	Найти точное значение	cos(45 град. )
25	Вычислить	логарифм по основанию 2 от 8
26	Упростить	квадратный корень x^3
27	Найти точное значение	arcsin(-1/2)
28	Найти точное значение	cos(45)
29	Найти точное значение	tan(30 град. )
30	Найти точное значение	tan(30)
31	Найти точное значение	arcsin(1)
32	Найти точное значение	arctan( квадратный корень 3)
33	Найти точное значение	sin(45)
34	Найти точное значение	cos(0)
35	Найти точное значение	tan(45 град. )
36	Найти точное значение	arctan(0)
37	Преобразовать из радианов в градусы	pi/3
38	График	y=x^2
39	Вычислить	натуральный логарифм 1
40	Вычислить	логарифм по основанию 3 от 81
41	Найти точное значение	cos(15)
42	Вычислить	логарифм по основанию 5 от 125
43	Упростить	кубический корень из квадратного корня 64x^6
44	Вычислить	логарифм по основанию 3 от 81
45	Вычислить	логарифм по основанию 2 от 8
46	Найти точное значение	arcsin(-( квадратный корень 2)/2)
47	Найти точное значение	cos(75)
48	Найти точное значение	sin((3pi)/4)
49	Упростить	(1/( квадратный корень x+h)-1/( квадратный корень x))/h
50	Упростить	кубический корень x^3
51	Найти точное значение	sin((5pi)/12)
52	Найти точное значение	arcsin(-1/2)
53	Найти точное значение	sin(30)
54	Найти точное значение	sin(105)
55	Найти точное значение	tan((3pi)/4)
56	Упростить	квадратный корень s квадратный корень s^7
57	Упростить	корень четвертой степени x^4y^2z^2
58	Найти точное значение	sin(60)
59	Найти точное значение	arccos(-( квадратный корень 2)/2)
60	Найти точное значение	tan(0)
61	Найти точное значение	sin((3pi)/2)
62	Вычислить	логарифм по основанию 4 от 64
63	Упростить	корень шестой степени 64a^6b^7
64	Вычислить	квадратный корень 2
65	Найти точное значение	arccos(1)
66	Найти точное значение	arcsin(( квадратный корень 3)/2)
67	График	f(x)=2^x
68	Найти точное значение	sin((3pi)/4)
69	Преобразовать из радианов в градусы	(3pi)/4
70	Вычислить	логарифм по основанию 5 от 25
71	Найти точное значение	tan(pi/2)
72	Найти точное значение	cos((7pi)/12)
73	Упростить	1/( кубический корень от x^4)
74	Найти точное значение	sin((5pi)/6)
75	Преобразовать из градусов в радианы	150
76	Найти точное значение	tan(pi/2)
77	Множитель	x^3-8
78	Упростить	корень пятой степени 1/(x^3)
79	Упростить	корень пятой степени 1/(x^3)
80	Найти точное значение	sin(135)
81	Преобразовать из градусов в радианы	30
82	Преобразовать из градусов в радианы	60
83	Найти точное значение	sin(120)
84	Найти точное значение	tan((2pi)/3)
85	Вычислить	-2^2
86	Найти точное значение	tan(15)
87	Найти точное значение	tan((7pi)/6)
88	Найти точное значение	arcsin(( квадратный корень 3)/2)
89	Найти точное значение	sin(pi/2)
90	Преобразовать из радианов в градусы	(5pi)/6
91	Упростить	кубический корень 8x^7y^9z^3
92	Упростить	arccos(( квадратный корень 3)/2)
93	Упростить	i^2
94	Вычислить	кубический корень 24 кубический корень 18
95	Упростить	квадратный корень 4x^2
96	Найти точное значение	sin((3pi)/4)
97	Найти точное значение	tan((7pi)/6)
98	Найти точное значение	tan((3pi)/4)
99	Найти точное значение	arccos(-1/2)
100	Упростить	корень четвертой степени x^4

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. \(2^{-5}=\)\(\frac{1}{32}\)

\(\log_{4\sqrt{2}}{8}=x\)		Нам надо найти значение логарифма, обозначим его за икс. Теперь воспользуемся определением логарифма: \(\log_{a}{c}=b\) \(\Leftrightarrow\) \(a^{b}=c\)
\((4\sqrt{2})^{x}=8\)		Что связывает \(4\sqrt{2}\) 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 \((a^{m})^{n}=a^{m\cdot n}\)
\(2^{\frac{5}{2}x}=2^{3}\)		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

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

\(36^{\log_{6}{5}}=\)		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 \((a^{m})^{n}=a^{m\cdot n}\), а так же то, что множители можно менять местами, преобразовываем выражение
\(=6^{2\cdot\log_{6}{5}}=6^{log_{6}{5}\cdot2}=(6^{log_{6}{5}})^{2}=\)		Вот теперь спокойно пользуемся основным логарифмическим тождеством.
\(=5^{2}=25\)		Ответ готов.

\(\frac{\log_{2}{14}}{1+\log_{2}{7}}\)\(=\)		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: \(\log_{a}{b}+\log_{a}{c}=\log_{a}{(bc)}\)
\(=\)\(\frac{\log_{2}{14}}{\log_{2}{(2\cdot7)}}\)\(=\)\(\frac{\log_{2}{14}}{\log_{2}{14}}\)\(=\)		В числителе и знаменателе одинаковые числа – их можно сократить.
\(=1\)		Ответ готов.