loga (Хі • х2 ■ .. . • х„) = loge ху + loga ха + . . . + loga х„, даказанай яшчэ ў папярэднім параграфе. Сапраўды, дапускаючы ў гэтай формуле Хх = Х2 = . . . = Х„ = X, атрымліваем logax" = nlogax. П р ы к л а д ы. 1) log3 25 = log3 5а = 21og3 5; 2) log32''T=| Tlog32, Пры адмоўных значэннях х формула (1) траціць сэнс. Напрыклад, нельга пісаць log2(—4)2 = 21og2 (—4), паколькі выраз log2(—4) не вызначаны. Заўважым, што выраз, які стаіць у левай частцы гэтай формулы, мае сэнс: log2(—4)2 = log216 = 4. Наогул, калі лік х адмоўны, то выраз logaX2* вызначаны, паколькі х2* > 0. Выраз жа logax у гэтым выпадку не мае сэнсу. Таму пісаць logax2* = 2k logax нельга. Аднак можна пісаць log^x2* = 26 logo|x|. (3) 444 Гэта формула лёгка атрымліваецца з (1), калі ўлічыць, што х2* = | х |2*. Напрыклад, log3 (— З)4 = 41og31 — 31 = 41og3 3 = 4. Тэарэма 2. Лагарыфм кораня з дадатнага ліну роўны лагарыфму падкарэннага выразу, падзеленаму на паказчык кораня. Іншымі словамі, калі лікі а і х дадатныя, an — натуральны лік, то l°gj^ = — ^°ёаХП 1 Сапраўды, ]/х = хп. Таму па тэарэме 1 Iog„y X = 10goxn = — logax. П р ы к л а д ы. 1) log3/8"= 1 log3 8; 2) log^ 27 = 1 log2 27. Практыкаванні 1408. Як зменіцца лагарыфм ліку, калі, не змяняючы асновы: а) узвесці лік у квадрат; б) здабыць з ліку квадратны корань? 1409. Як зменіцца рознасць log2a— log26, калі лікі a і b замяніць адпаведна на: a) a3 і 63; б) За і 36? 1410. Ведаючы, што log10 2 ^0,3010; log10 3^0,4771, знайсці лагарыфмы па аснове 10 лікаў: 8; 9; ^2? у^ 0,5; —. 1411. Даказаць, што лагарыфмы паслядоўных членаў геаметрычнай прагрэсіі ўтвараюць арыфметычную прагрэсію. 1412. Ці адрозніваюцца адна ад другой функцыі: У = log3 х2 і у = 21og3 х? Пабудаваць графікі гэтых функцый. 446 1413. Знайсці памылку ў наступных пераўтварэннях: log2 — = log2 —; . 21og2 — > log2 —; o o o 3 1 1 . 3 / > 3 ’ 1 1 9 > 3 ' § 185. Пераход ад адкой асноаы лагарыфмаў да другой Часам аказваецца карысным ад лагарыфмаў па адной аснове (напрыклад, а) перайсці да лагарыфмаў па другой аснове (напрыклад, с). У гэтым выпадку карыстаюцца наступнай формулай: ^‘’ттт (1) Пры гэтым дапускаецца, што a,. b і с —дадатныя лікі, прычым а і с адрозныя ад адзінкі. Няхай, напрыклад, нам вядома, што log10 2 ^0,3010; log103^ ^0,4771. Трэба знайсці log23. Па формуле (1) log102 0,3010 Для доказу формулы (1) выкарыстаем асноўную лагарыфмічную тоеснасць: а1О8?= Ь. Калі дадатныя лікі роўныя, то, відавочна, роўныя і іх лагарыфмы па адной і той жа аснове. Таму log, (aIoSa 6) = log,6. Але па тэарэме аб лагарыфме ступені lo^ («^?*) = 1оМ • 1о&а Значыць, logo& ■ log, a = log, 6, адкуль i вынікае формула (1). Калі ў формуле (1) у якасці с узяць Ь, то атрымліваем Такім чынам, 10ga Ь = . log* a 446 Прык лады. log32 2 = 1— = ў; log2 32 5 10gl25 5 — 7—777 “ Q • logs 125 3 Практыкаванні 1414. .Ведаючы, што log10 2 ^0,3010 і log10 3^0,4771, знайсці: a) log32; B)log312; 6) log3 8; r) l°gi23 1415. Даказаць, што адносіны logs* j log* 2 log3x logv3 не залежаць ад x. 1416. Даказаць няроўнасці: a) log2 5 + log6 2 > 2; 6) log±4 + log4^ < — 2. 3 3 Д417.ЦІ зменіцца лагарыфм ліку, калі гэты лік і аснову лагарыфма ўзвесці ў адну і тую ж ступень? § 186. Лагарыфмаванне і патэнцыраванне Калі некаторы выраз складзены з дадатных лікаў пры дапамозе множання, дзялення, узвядзення ў ступень і здабывання кораня, то лагарыфм усяго гэтага выразу лёгка выразіць праз лагарыфм уваходзячых у яго лікаў. Няхай, напрыклад, /67 • 98 Тады па тэарэме аб лагарыфме дробу loga х = log, (132 /І4б) log, /67^ Тэарэма аб лагарыфме здабытку дае: log, (132 /140) = log, 132 + log,/T40, log, /67^98 = log, /67 + log, /98. 447 Цяпер, выкарыстоўваючы тэарэмы аб лагарьіфме ступені і кораня, атрымліваем log, 132 = 21oga 13, loga|0 log, /98=lloga 98. Такім чынам, log, х = 21oga 13 + loga 1401 loga 67—1 ioga 98. 3 5 5 Пераход ад выразу да яго лагарыфма называецца лагарыфмаваннем гэтага выразу. Аперацыя, адваротная лагарыфмаванню, называецца патэнцыраваннем. Яна заключаецца ў тым, што па лагарыфму некаторага выразу ўзнаўляецца сам выраз. Растлумачым гэта на наступным прыкладзе. Няхай loga х = 2loga 10 — 1 loga 7 — 31oga з + 1 loga 19. Перш за ўсё, выкарыстоўваючы тэарэмы аб лагарыфме ступені кораня, можна запісаць: 21oga 10 = loga 102 = loga 100, 1 loga 7 = loga (7)T = loga VT, 31oga3 = loga33 = loga27, 1 loga 19 = loga (19)T = log„{ І9. Пасля гэтага logax можна запісаць y выглядзе loga x = loga 100 — loga /7 — loga 27 + loga У19. Цяпер, выкарыстоўваючы тэарэмы аб лагарыфме здабытку і дзелі, атрымліваем loga X = (loga 100 + loga Г19) (loga VT + 10ga 27) = = loga (100 ГГ9) loga УТ■ 27) = loga 448 Такім чынам, , , 100/19 ^^ = 1оь^7Г Але калі лагарыфмы двух дадатных лікаў па адной і той жа аснове роўныя, то роўныя і самі гэтыя лікі. Таму 100/19 27 Практыкаванні Пралагарыфмаваць па аснове 10 наступныя выразы (№ 1418 — 1422): 1418. а) х = За7; в) х = а2^а&\ б) х = 15а363с7; г) х = а/ab2. 1419: а) х = А+Аі / в) х = j / ab V a + b ’ y b2 1420? a) x = f 1/ . ctg™ \ V COS2 — 4,7. 450 Аналагічна [5,791 = — 6, [—0,142] = — 1, [] = [3.14...] = 4. Рознасць паміж лікам а і яго цэлай часткай [а] называецца дробавай часткай гэтага ліку і абазначаецца {aj. \а} — a — [a], Напрыклад, [2,3] = 2,3 —2 = 0,3; {0,165} = 0,165 — 0 = 0,165; {—5,79} = — 5,79 — (— 6) = 0,21; {0,142} = —0,142 —(— 1) = 0,858. Відавочна, што цэлая частка ліку а можа быць любым цэлым лікам: дадатным, адмоўным або нулём. Дробавая ж частка ліку a заўсёды неадмоўная і менш 1. Любы сапраўдны лік а можна запісаць у выглядзе сумы яго цэлай і дробавай частак: a = la] + {a}. Напрыклад, 2,3 = 2 + 0,3; 0,165 = 0 + 0,165; — 5,79 = —6 + 0,21; — 0,142 = — 1 +0,858. Практык азанні 1427/Дадзеныя лікі запісаць у выглядзе сумы іх цэлых і дробавых частак: + . 2,01; z; 5; —2,37; —6,07; —7; — z. 1428'. а) Ці зменіцца дробавая частка ліку, калі да яго дадаць цэлй лік? б) Ці зменіцца цэлая частка ліку, калі да яго дадаць правільны дрсб? § 188. Дзесятковыя лагарыфмы і іх уласцівасці За аснову лагарыфмаў часта прымаюць лік 10. Лагарыфмы лікаў па аснове 10 называюцца дзесятковымі. Для абазначэння дзесятковых лагарыфмаў звычайна выкарыстоўваюць знак 1g, а не 15* 451 log; пры гэтым лік 10, які ўказвае аснову, не пішуць. Напрыклад, замест log10105 пішуць проста 1g 105; замест Iog10 2 пішуць 1g 2 і г. д. Дзесятковыя лагарыфмы маюць усе тыя ўласцівасці, якія маюць лагарыфмы пры аснове, большай 1. Напрыклад, дзесятковыя лагарыфмы вызначаны толькі для дадатных лікаў. Дзесятковыя лагарыфмы лікаў, большых 1, дадатныя, а лікаў, меншых 1, адмоўныя; з двух дадатных лікаў большаму адпавядае і большы дзесятковы лагарыфм і г. д. Але, акрамя таго, дзесятковыя лагарыфмы маюць і рад спецыфічных асаблівасцей, якімі і тлумачыцца, чаму ў якасці асновы лагарыфмаў зручна выбіраць іменна лік 10, Перш чым разгледзець гэтыя ўласцівасці, увядзём наступнае азначэнне. Цэлая частка дзесятковага лагарыфма ліку а называецца характарыстыкай, а дробавая — мантысай гэтага лагарыфма. Характарыстыка дзесятковага лагарыфма 1g а абазначаецца як [Iga], а мантыса— як {Iga}. Вядома, напрыклад, што 1g 2 ^0,3010. Таму [1g 21 = 0, {1g 2} ^0,3010. Вядома* таксама, што 1g 543,1 ^2,7349. Значыць, [lg543,l] = 2, {1g 543,1} ^0,7349. Зусім гэтак жа з роўнасці 1g 0,005^ — 2,3010 вынікае, што [0,005] = — 3, {1g 0,005} = 0,6990. Цяпер пяройдзем да разгляду ўласцівасйей дзесятковых лагарыфмаў. Уласцівасць \. Дзесятковы лагарыфм цэлага дадатнага ліку, запісанага адзінкай з наступнымі нулямі, ёсць цэлы дадатны лік, роўны колькасці нулёў у запісе гэтага ліку. Напрыклад, 1g 1000 = 3, 1g 1000 000 = 6. Наогул, калі а = .100° • • • °’ п to a = Ю4 і таму lg a = 1g 10" = nig 10 = n. Уласцівасць 2. Дзесятковы лагарыфм дадатнага дзесятковага дробу, запісанага адзінкай з папярэднімі * У далейшым мы навучымся знаходзіць дзесятковыя лагарыфмы дадатных лікаў па табліцах. 452 нулямі, роўны — п, дзе п — ліх нулёў у запісе гэтага ліку, лічачы і нуль цэлых. Напрыклад, lg0,01=—2, 1g 0,00001 = — 5. Наогул, калі a = 0,000 ... 01, то а = 10~л 1 таму lg a = 1g 10~л = — n lg 10 = — n. Уласцівасць 3. Характарыстыка дзесятковага лагарыфма дадатнага ліку, большага 1, роўна колькасці лічбаў у цэлай частцы гэтага ліку без адной. Прыклады. 1) Характарыстыка лагарыфма 1g75,631 роўна 1. Сапраўды, 10 < 75, 631 < 100. Таму 1g 10 < 1g 75,631 < lg 100, або 1 < lg 75,631 <2. Значыць, lg 75,631 = 1 + a, дзе a — некаторы правільны дадатны дроб. Але тады [1g 75,631] = 1, што і трэба было даказаць. 2) Характарыстыка лагарыфма 1g 5673,1 роўна 3. Сапраўды, 1000 < 5673,1 < 10 000. Таму lg 1000 < 1g 5673,1