May 2, 2025
4 хв. читати
67

Логарифми та їх властивості

Логарифми — одна з ключових тем в алгебрі, яка часто викликає труднощі у школярів. Проте, зрозумівши основи та властивості логарифмів, можна легко вирішувати навіть складні рівняння. У цій статті коротко та зрозуміло пояснимо, що таке логарифм, навіщо він потрібен, і як з ним працювати. Та головне — як можна з легкістю розібратися з цією темою за допомогою професійних та досвідчених викладачів.

Що таке логарифм?

Логарифм — це число, в яке треба піднести основу, щоб отримати задане значення. Просто кажучи, логарифм відповідає на запитання: скільки разів треба помножити основу саму на себе, щоб вийшло задане число.

Для чого потрібні логарифми?

Логарифми активно використовуються в різних сферах. До прикладу, деякі з них:

Математика: спрощення обчислень з великими числами.

Фізика: при моделюванні експоненціального зростання або спадання.

Інформатика: при аналізі алгоритмів (до прикладу, пошук у бінарному дереві O(log⁡ n)).

Економіка і біологія: для опису процесів росту або зменшення популяцій, капіталу тощо.

Властивості та формули логарифмів

Щоб ефективно працювати з логарифмами, важливо знати їх основні властивості.

1. Логарифм добутку:

logₐ(x·y) = logₐx + logₐy

2. Логарифм частки:

logₐ(x/y) = logₐx − logₐy

3. Логарифм степеня:

logₐ(xⁿ) = n · logₐx

4. Логарифм одиниці:

logₐ1 = 0

5. Логарифм основи за тією ж основою:

logₐa = 1

6. Зміна основи логарифма:

log_b(x) = logₐx / logₐb

Ці властивості значно спрощують розв’язання рівнянь і обчислень.

Логарифмічна функція

Означення.

Логарифмічна функція — це функція виду

y = logₐx

де

a > 0, a ≠ 1

Властивості логарифмічної функції:

1. Область визначення — тільки додатні значення x, тобто:

x > 0

2. Множина значень — усі дійсні числа R.

3. Функція зростає, якщо основа

a > 1

4. Функція спадає, якщо

0 < a < 1

5. Графік проходить через точку (1; 0), оскільки логарифм від 1 завжди дорівнює 0.

logₐ1 = 0

6. Вертикальна асимптота — пряма x=0, яку графік ніколи не перетинає.

7. Застосування: описує повільне зростання і часто використовується в науці, техніці та економіці.

Ці властивості допомагають краще зрозуміти поведінку логарифмічної функції та її роль у різних задачах.

Приклади розв'язання логарифмів

Щоб краще зрозуміти, як працюють логарифми, важливо розглядати конкретні приклади. До прикладу, якщо потрібно знайти логарифм числа 81 за основою 3, достатньо згадати, що 3 у четвертому степені дорівнює 81. Отже, логарифм 81 за основою 3 дорівнює 4.

log3(81) = 4, оскільки 34 = 81.

У простіших випадках, коли обидва числа легко піддаються піднесенню до степеня, результат можна знайти усно.

У складніших прикладах, коли логарифм входить у рівняння, корисно застосовувати властивості степеня. До прикладу, якщо логарифм виразу x у квадраті дорівнює 6, рівняння можна спростити: винести показник перед логарифмом і знайти x, обертаючи логарифм у степеневий запис.

logb(x2) = 6, отже, 2 logb(x) = 6.

Тепер ми можемо записати рівняння у вигляді

logb(x) = 3, отже, b3 = x

що дозволить знайти значення x.

Такі приклади показують, що логарифми — це не складно, якщо знати правила.

Також навіть у найскладніших темах вам допоможуть розібратися досвідчені викладачі онлайн-простору Fasted. Вони пояснять матеріал доступно, крок за кроком, та зосередяться саме на тих моментах, які викликають труднощі. Ви зможете заповнити прогалини у знаннях, краще зрозуміти складні теми та впевнено застосовувати нові навички на практиці.

У Fasted навчання відбувається на ваших правилах: тому ви зможете забронювати заняття у зручний для вас час. Навчатися у комфортному режимі онлайн, де б ви не були.

Готов розпочинати?
Тоді скоріше записуйся на безоплатний пробник урок!