Matematyka
Logarytm i jego związek z potęgowaniem
Zestaw wyjaśnia, czym jest logarytm, jakie warunki musi spełniać jego podstawa oraz jak odczytywać logarytm jako wykładnik potęgi. Utrwalisz obliczanie prostych logarytmów i podstawowe prawa działań na logarytmach.
Podcast
Ładuję…
Quizy w tym zestawie
16 pytań w 2 etapach
Odblokujesz je po dodaniu zestawu.
Etap 1
6 fiszek · 8 pytań
Etap 2
6 fiszek · 8 pytań
Powtórka z całości
15 pytań ze wszystkich etapów, po ukończeniu etapów
1.Logarytm
Logarytm liczby dodatniej przy podstawie to wykładnik , do którego należy podnieść , aby otrzymać : .
2.Warunki istnienia
Aby logarytm był określony w zbiorze liczb rzeczywistych, musi zachodzić: , oraz . Podstawa nie może być ujemna, zerowa ani równa .
3.Podstawa logarytmu
Podstawą logarytmu jest liczba w zapisie . Określa ona, jaką potęgę rozpatrujemy. Musi spełniać warunki oraz .
4.Liczba logarytmowana
Liczba logarytmowana to argument w zapisie . Musi być dodatnia. Jest wynikiem potęgowania .
5.Związek logarytmu z potęgowaniem
Zapisy i są równoważne. Logarytmowanie jest działaniem odwrotnym do potęgowania o tej samej podstawie.
6.
Dla każdej dopuszczalnej podstawy zachodzi , ponieważ .
7.
Dla każdej dopuszczalnej podstawy zachodzi , ponieważ .
8.Logarytm dziesiętny
Logarytm dziesiętny ma podstawę . Zapis oznacza zwykle , na przykład .
9.Logarytm naturalny
Logarytm naturalny ma podstawę , gdzie jest dodatnią stałą matematyczną. Zapisuje się go jako , czyli .
10.Logarytm iloczynu
Dla dodatnich liczb zachodzi . Logarytm iloczynu zamienia się w sumę logarytmów.
11.Logarytm ilorazu
Dla dodatnich liczb zachodzi . Logarytm ilorazu zamienia się w różnicę logarytmów.
12.Logarytm potęgi
Dla dodatniego zachodzi . Wykładnik potęgi można przenieść przed logarytm jako współczynnik.
Notatka
Czym jest logarytm?
Logarytm opisuje wykładnik potęgi. Zapis czytamy: „logarytm z przy podstawie jest równy ”. Oznacza on, że liczba podniesiona do potęgi daje liczbę :
W tym zapisie to podstawa logarytmu, to liczba logarytmowana (argument), a jest wynikiem.
Zapamiętaj
Logarytmowanie jest działaniem odwrotnym do potęgowania: aby obliczyć logarytm, szukaj wykładnika potęgi.
Na przykład zapis jest prawdziwy, bo . Z kolei z równości wynika .
Warunki istnienia
W liczbach rzeczywistych nie każdy zapis logarytmu ma sens. Dla muszą być spełnione jednocześnie trzy warunki:
- podstawa: ,
- podstawa: ,
- argument: .
Podstawa lub liczba ujemna nie są dopuszczalne. Nie można też stosować podstawy , ponieważ niezależnie od wykładnika zachodzi , więc nie da się jednoznacznie wyznaczyć wyniku logarytmu. Argument nie może być zerem ani liczbą ujemną.
Ważne
Wyrażenia , oraz nie są określone w zbiorze liczb rzeczywistych.
Warto zauważyć, że podstawa może leżeć między a , na przykład . Poprawnie istnieje więc logarytm .
Najważniejsze wartości i rodzaje logarytmów
Dwa fakty wynikają bezpośrednio z własności potęg. Dla każdej dopuszczalnej podstawy zachodzi:
Pierwsza równość jest prawdziwa, bo . Druga wynika z faktu, że . Gdy argument jest potęgą podstawy, logarytm odczytuje jej wykładnik, na przykład .
Logarytm dziesiętny ma podstawę . Gdy podstawa nie jest zapisana, symbol oznacza zwykle . Przykładowo .
Logarytm naturalny ma podstawę i zapisuje się go jako . W szkolnych zadaniach należy przede wszystkim poprawnie rozpoznawać jego podstawę: .
Prawa działań na logarytmach
Prawa logarytmów wynikają z praw działań na potęgach. Obowiązują przy tej samej dopuszczalnej podstawie oraz dodatnich argumentach i :
- logarytm iloczynu: ,
- logarytm ilorazu: ,
- logarytm potęgi: .
Przykład
.
Nie wolno rozdzielać logarytmu sumy ani różnicy: zazwyczaj . To częsty błąd, ponieważ wzór na sumę dotyczy iloczynu argumentów, a nie ich dodawania.
Strategia rozwiązywania zadań
W prostych zadaniach najpewniejszą metodą jest przejście od logarytmu do potęgi. Jeśli masz równanie , zapisz , a następnie oblicz . Przed wykonaniem przekształcenia sprawdź, czy argument logarytmu jest dodatni.
Gdy występuje kilka logarytmów o tej samej podstawie, można najpierw użyć wzorów na iloczyn, iloraz albo potęgę, a potem wrócić do postaci potęgowej. Na przykład .
W zadaniach maturalnych szczególnie ważne jest rozróżnianie argumentu, podstawy i wyniku oraz kontrola warunków istnienia. Nie zgaduj wartości logarytmu: zawsze sprawdź ją przez odpowiednie potęgowanie.
Sprawdzian do druku
Arkusz PDF z kluczem, punktacją i oceną
Sprawdzam sprawdzian…
Znasz kogoś z klasy, komu się przyda? Podziel się zestawem
Podobne zestawy
24 fiszki uczy się 17
12 fiszek uczy się 21
16 fiszek uczy się 1
28 fiszek
14 fiszek
16 fiszek uczy się 2
