Logarytm mówi, jaki wykładnik zamienia jedną liczbę w drugą. Na przykład, , ponieważ .
Ogólnie, jeśli
to
To cała idea. Logarytm jest działaniem odwrotnym do potęgowania.
Dla logarytmów o wartościach rzeczywistych warunki mają znaczenie: podstawa musi spełniać oraz , a argument musi spełniać .
Co oznacza logarytm
Zapis czytaj jako „do jakiej potęgi trzeba podnieść , aby otrzymać ”. Tę wersję zapisaną prostym językiem często łatwiej zapamiętać niż sam symboliczny zapis.
Na przykład,
ponieważ
Schemat jest zawsze taki sam. Jeśli zapis wydaje się abstrakcyjny, najpierw przepisz go jako równanie wykładnicze.
Dlaczego logarytmy są przydatne
Wykładniki opisują wielokrotne mnożenie i szybki wzrost. Logarytmy odwracają ten pomysł.
Dzięki temu są przydatne wtedy, gdy wynik jest znany, ale wykładnik nie. Zamieniają też zmiany multiplikatywne na addytywne, dlatego pojawiają się w modelach wzrostu, poziomie dźwięku, skali kwasowości i algorytmach.
Przykład: dlaczego logarytm może być ujemny
Oblicz
Przepisz to do postaci wykładniczej:
Teraz zapytaj, jaka potęga liczby daje . Ponieważ
odpowiedź brzmi
To wyjaśnia częste nieporozumienie. Logarytm może mieć ujemny wynik, mimo że jego argument musi pozostać dodatni.
Typowe błędy przy logarytmach
- Mylenie argumentu z wynikiem. W argumentem jest , a wynikiem jest wykładnik .
- Zapominanie o dziedzinie. Dla logarytmów rzeczywistych jest określony tylko wtedy, gdy .
- Myślenie, że ujemny logarytm oznacza ujemny argument. Tak nie jest. Oznacza to, że potrzebny wykładnik jest ujemny.
- Ignorowanie podstawy. , ale nie jest równe .
- Odczytywanie zapisu jak zwykłego dzielenia. jest zdefiniowany przez zależność wykładniczą . Tożsamość to osobna reguła zmiany podstawy.
Kiedy używa się logarytmów
Z logarytmami spotkasz się, gdy:
- Rozwiązujesz równania wykładnicze
- Mierzysz wielkości obejmujące wiele skal, takie jak decybele lub pH
- Analizujesz wzrost, zanik lub czas podwojenia
- Upraszczasz wzory w algebrze, analizie matematycznej, statystyce i informatyce
Zamień każdy logarytm na wykładnik
Jeśli zapis wydaje się abstrakcyjny, od razu go przetłumacz:
To jedno przepisanie usuwa większość początkowych trudności.
Spróbuj samodzielnie
Weź jedno równanie wykładnicze, na przykład , i zapisz je w postaci logarytmu. Potem odwróć ten proces dla czegoś takiego jak i sprawdź, który wykładnik sprawia, że zdanie jest prawdziwe.
Potrzebujesz pomocy z zadaniem?
Prześlij pytanie i otrzymaj zweryfikowane rozwiązanie krok po kroku w kilka sekund.
Otwórz GPAI Solver →