Prawa logarytmów
Logarytm to wykładnik lub potęga, do której podnosi się podstawę, aby otrzymać określoną liczbę. Na przykład „a” jest logarytmem „m” podstawionym przez „x”, jeśli x M = a, to możemy zapisać to jako m = log X A. Logarytmy wymyślono, aby przyspieszyć obliczenia, a czas zostanie skrócony, gdy będziemy mnożyć wiele cyfr za pomocą logarytmów. Omówmy teraz prawa logarytmów poniżej.
Prawa logarytmów
Istnieją trzy prawa logarytmów, które wyprowadza się za pomocą podstawowych zasad wykładników. Prawa te to prawo reguły iloczynu, prawo reguły ilorazu, prawo reguły potęgi. Przyjrzyjmy się szczegółowo ustawom.
Pierwsza zasada logarytmu lub zasada iloczynu
Niech a = x N oraz b = x M gdzie podstawa x powinna być większa od zera, a x nie jest równe zero. tj. x> 0 i x ≠ 0. z tego możemy zapisać je jako
n = log X a i m = log X b ⇢ (1)
Korzystając z pierwszej zasady wykładników wiemy, że x N × x M = x n + m ⇢ (2)
Teraz mnożymy aib i otrzymujemy to jako:
ab = x N × x M
ab = x n + m (Z równania 2)
Teraz zastosuj logarytm do powyższego równania, które otrzymamy jak poniżej,
dziennik X ab = n + m
Z równania 1 możemy zapisać jako log X ab = log X + log X B
Jeśli więc chcemy pomnożyć dwie liczby i znaleźć logarytm iloczynu, dodaj poszczególne logarytmy obu liczb. Jest to pierwsze prawo logarytmów/prawa iloczynu.
dziennik X ab = log X + log X B
Możemy zastosować to prawo dla więcej niż dwóch liczb, tj.
dziennik X abc = log X + log X b + log X C.
Druga zasada logarytmu lub zasada ilorazu
Niech a = x N oraz b = x M gdzie podstawa x powinna być większa od zera, a x nie jest równe zero. tj. x> 0 i x ≠ 0. na tej podstawie możemy je zapisać jako:
n = log X a i m = log X b ⇢ (1)
Korzystając z pierwszej zasady wykładników wiemy, że x N / X M = x n – m ⇢ (2)
Teraz mnożymy aib i otrzymujemy to jako:
a/b = x N / X M
a/b = x n – m ⇢ (Z równania 2)
Teraz zastosuj logarytm do powyższego równania, które otrzymamy jak poniżej,
dziennik X (a/b) = n – m
Z równania 1 możemy zapisać jako log X (a/b) = log X Kłoda X B
Jeśli więc chcemy podzielić dwie liczby i znaleźć logarytm dzielenia, możemy odjąć poszczególne logarytmy tych dwóch liczb. To jest drugie prawo reguły logarytmów/ilorazu.
dziennik X (a/b) = log X Kłoda X B
Trzecia zasada logarytmu lub zasada potęgi
Niech a = x N ⇢ (i),
Gdzie podstawa x powinna być większa od zera, a x nie jest równe zero. tj. x> 0 i x ≠ 0. na tej podstawie możemy je zapisać jako:
n = log X ⇢ (1)
Jeśli podniesiemy obie strony równania (i) do potęgi „m”, otrzymamy to w następujący sposób:
A M = (x N ) M = x nm
Niech a M będzie pojedynczą wielkością i zastosuj logarytm do powyższego równania,
dziennik X A M = nm
dziennik X A M = m.log X A
To jest trzecia zasada logarytmów. Stwierdza, że logarytm liczby potęgowej można otrzymać, mnożąc logarytm liczby przez tę liczbę.
Przykładowe problemy
Problem 1: Rozwiń dziennik 21.
Rozwiązanie:
Jak wiemy, ten dziennik X ab = log X + log X b (Z pierwszej zasady logarytmu)
Zatem log 21 = log (3 × 7)
= log 3 + log 7
Problem 2: Rozwiń dziennik (125/64).
Rozwiązanie:
Jak wiemy, ten dziennik X( a/b) = log X Kłoda X b (Z drugiej zasady logarytmu)
Zatem log (125/64) = log 125 – log 64
= log 5 3 – log 4 3
dziennik X A M = m.log X a (Z trzeciej zasady logarytmu) możemy to zapisać jako:
= 3 log 5 – 3 log 4
= 3(log 5 – log 4)
Zadanie 3: Zapisz 3log 2 + 5 log3 – 5log 2 jako pojedynczy logarytm.
Rozwiązanie:
3log 2 + 5 log3 – 5log 2
= log 2 3 + log 3 5 – log 2 5
= log 8 + log 243 – log 32
= log(8 × 243) – log 32
= log 1944 – log 32
= log (1944/32)
Zadanie 4: Zapisz log 16 – log 2 jako pojedynczy logarytm.
Rozwiązanie:
log(16/2)
= log(8)
= log(2 3 )
= 3 log 2
Zadanie 5: zapisz 3 log 4 jako pojedynczy logarytm
Rozwiązanie:
Z prawa reguły potęgowej możemy to zapisać jako:
= log 4 3
= log 64
Zadanie 6: Zapisz 2 log 3 - 3 log 2 jako pojedynczy logarytm
Rozwiązanie:
dziennik 3 2 – log 2 3
= log 9 – log 8
= log (9/8)
Zadanie 7: Zapisz log 243 + log 1 jako pojedynczy logarytm
Rozwiązanie:
dziennik (243 × 1)
= log 243