Свойства логарифмической функции
Логарифмическая функция — это функция \(y=\log_a x\), обратная показательной функции \(y=a^x\). Её главные свойства определяются основанием \(a\): область определения состоит из положительных чисел, а направление возрастания зависит от того, больше или меньше \(a\) единицы.
Основные свойства
Для функции \(y=\log_a x\) выполняются следующие свойства:
- область определения: \(x\in(0;+\infty)\), потому что аргумент логарифма должен быть положительным;
- множество значений: \(y\in(-\infty;+\infty)\) — логарифм может принимать любые действительные значения;
- график проходит через точку \((1;0)\), так как \(\log_a1=0\);
- при \(a>1\) функция возрастает: если \(x_1<x_2\), то \(\log_a x_1<\log_a x_2\);
- при \(0<a<1\) функция убывает: если \(x_1<x_2\), то \(\log_a x_1>\log_a x_2\).
Рассмотрим \(y=\log_2 x\). Основание \(2>1\), поэтому функция возрастает. Например, \(\log_2 4=2\) и \(\log_2 8=3\), а \(4<8\) и \(2<3\). Точка \((1;0)\) также принадлежит графику.
У логарифмической функции аргумент \(x\) должен быть только положительным, но результат \(y\) может быть любым действительным числом. Поэтому жазба \(\log_a(-3)\) не имеет смысла в действительных числах, а значение \(\log_a x=-3\) вполне возможно: например, \(\log_2\frac18=-3\).
Какой является функция \(y=\log_{0,5}x\)?
При работе с логарифмическими выражениями сначала проверяют допустимость аргументов: каждый аргумент логарифма должен быть больше нуля. Подробные ограничения для сложных выражений рассматриваются в области допустимых значений.
Главное
- \(y=\log_a x\) определена при \(a>0\), \(a\ne1\) и \(x>0\).
- Множество значений логарифмической функции — все действительные числа; график проходит через \((1;0)\).
- При \(a>1\) функция возрастает, а при \(0<a<1\) — убывает.