Свойства логарифмов
Свойства логарифмов — это правила, которые позволяют заменять логарифм произведения, частного или степени более простыми выражениями. Они нужны для преобразования логарифмических выражений и решения уравнений и неравенств.
Основные формулы
В первой формуле логарифм произведения превращается в сумму логарифмов множителей. Во второй логарифм частного превращается в разность. В третьей показатель степени становится множителем. Эти правила следуют из определения логарифма и применяются только при выполнении условий существования логарифмов: \(x>0\), \(y>0\).
Упростим выражение \(\log_2(8x^2)\) при \(x>0\). По формулам произведения и степени: \(\log_2(8x^2)=\log_2 8+\log_2(x^2)=3+2\log_2 x\). Если требуется изменить основание, используют формулу перехода к другому основанию.
Нельзя раскрывать сумму внутри аргумента: \(\log_a(x+y)\ne\log_a x+\log_a y\). Свойство суммы относится только к произведению: \(\log_a(xy)=\log_a x+\log_a y\). Также неверно считать, что \(\log_a(x-y)=\log_a x-\log_a y\).
Как преобразуется выражение \(\log_3\left(\frac{x^2}{y}\right)\) при \(x>0\), \(y>0\)?
Главное
- Логарифм произведения равен сумме логарифмов, а логарифм частного — их разности.
- Показатель степени можно вынести множителем перед логарифмом.
- Формулы применяют при положительных аргументах и допустимом основании: \(a>0\), \(a\ne1\).