T DIA fungsi logaritma DENGAN DASAR b adalah fungsi
y = log b x .
b biasanya lebih banyak dari 1 (meskipun hanya perlu lebih besar dari 0 dan tidak sama dengan 1). Fungsi ini didefinisikan untuk semua x > 0.Berikut adalah grafik untuk setiap basis b .
Perhatikan hal berikut:
• Untuk dasar apapun, x -intercept adalah 1. Mengapa?
Untuk melihat jawabannya, melewati mouse Anda ke daerah berwarna.
Untuk menutupi jawabannya lagi, klik "Refresh" ("Reload").
• Grafik melalui titik ( b , 1). Mengapa?
Logaritma dari dasar adalah 1. log b b = 1.
• | Grafik di bawah x -sumbu - logaritma adalah negatif - untuk |
|
| 0 < x <1. |
|
| Yang nomor adalah mereka yang memiliki logaritma negatif? |
• | Fungsi ini didefinisikan hanya untuk nilai-nilai positif dari x . |
|
| log b (-4), misalnya, tidak masuk akal. Sejak b selalu positif, tidak ada kekuatan b dapat menghasilkan angka negatif. |
Dan di sini adalah grafik dari y = ln ( x - 2) - yang merupakan perusahaan penerjemahan 2 unit ke kanan.
Para x -intercept telah pindah dari 1 sampai 3. Dan asimtot vertikal telah bergerak dari 0 sampai 2.
Masalah 1. Buatlah sketsa grafik y = ln ( x + 3).
Ini adalah terjemahan 3 unit ke kiri. Para x -intercept telah bergerak dari 1 sampai -2. Dan asimtot vertikal telah bergerak dari 0 sampai -3.
Eksponensial fungsi
log b y = x berarti b x = y .
Dengan kata lain, sesuai dengan setiap fungsi logaritma dengan basis bada eksponensial fungsi dengan basis b :
y = b x .
Ini didefinisikan untuk setiap bilangan real x . Berikut ini adalah grafiknya:
Ada dua hal penting yang perlu diperhatikan:
• The y -intercept adalah di (0, 1). Sebab, b 0 = 1.
• Negatif x -axis adalah asimtot horizontal. Sebab, bila x adalah angka negatif besar - misalnya b -10.000 - maka y adalah bilangan positif yang sangat kecil.
Soal 2.
a) Misalkan f ( x ) = e x . Menulis fungsi f (- x ).
f ( -x ) = e - x
Para
argumen x diganti dengan -
x .
b) Apa hubungan antara grafik y = e x dan grafik b) dari y = e - x ?
c) Buatlah sketsa grafik y = e - x .
Invers hubungan
Fungsi eksponensial dan fungsi logaritmik dengan basis b adalah invers.
Karena dalam setiap basis b :
i ) b log b x = x ,
dan
ii ) log b b x = x .
Sekarang, mari
f ( x ) = b x dan g ( x ) = log b x .
Aturan-aturan ini memenuhi
definisi dari sepasang
invers fungsi (Topik 19). Oleh karena itu untuk setiap basis
b , fungsi
f ( x ) = b x dan g ( x ) = log b x
adalah invers.
Masalah 3. Mengevaluasi berikut.
a) log 2 2 5 | = 5 | | b) log 10 6 . 2 | = 6 .2 | | c) Dalam e x + 1 | = x + 1 |
|
d) 2 log 25 | = 5 | | e) 10 log 100 | = 100 | | f) e ln ( x - 5) | = x - 5 |
Masalah 4.
y = e x .
b) Misalkan
f (
x ) = ln
x dan
g (
x ) =
e x , dan menunjukkan bahwa
fdan
g memuaskan
b) hubungan terbalik .
f ( g ( x )) = ln e x = x ,
g ( f ( x )) = e ln x = x .
Berikut adalah grafik dari y = e x dan y = ln x :
Seperti semua pasangan fungsi invers, grafik mereka
simetris terhadap garis y = x . (Lihat
Topik 19 .)
Soal 5. Evaluasi ln e ARccOS (-1) .
Dalam e ARccOS (-1) = ARccOS (-1) = π .
"Sudut yang cosinus adalah -1 adalah π . "
Eksponensial dan logaritma persamaan
. Contoh 2 Memecahkan persamaan ini untuk x :
5 x + 1 = 625
log 5 5> x + 1 | = | log 5 625 |
|
x + 1 | = | log 5 625 |
|
x + 1 | = | 4 |
|
x | = | 3. |
. Contoh 3 Selesaikan untuk x :
2 x - 4 = 3 x
Solusi . Kami dapat mengambil log dari kedua belah pihak baik dengan basis 2 atau dasar 3. Mari kita gunakan basis 2:
log 2 2 x - 4 | = | log 2 3 x |
|
x - 4 | = | x log 2 3, menurut Hukum ke-3 |
|
x - x log 2 3 | = | 4 |
|
x (1 - log 2 3) | = | 4 |
|
x | = | 4
1 - log 2 3 |
log 2 3 adalah beberapa nomor. Persamaan terpecahkan.
Masalah 6. Selesaikan untuk x :
2 x - 5 | = | 32 |
|
log 2 2 x - 5 | = | log 2 32 |
|
x - 5 | = | 5 |
|
x | = | 10 |
Soal 7. Selesaikan untuk x . Solusinya dapat dinyatakan sebagai logaritma suatu.
10 3 x - 1 = 2 2 x + 1
log 10 3 x - 1 | = | log 2 2 x + 1 |
|
3 x - 1 | = | (2 x + 1) log 2 |
|
3 x - 1 | = | 2 x log 2 + log 2 |
|
3 x - 2 x log 2 | = | 1 + log 2 |
|
x (3 - 2 log 2) | = | 1 + log 2 |
|
x | = | 1 + log 2
3 - 2 log 2 |
Soal 8. Selesaikan untuk x :
e dosa x | = | 1 |
|
Dalam e dosa x | = | ln 1 |
|
dosa x | = | 0 |
|
x adalah sudut radian yang sinus adalah 0: |
|
x | = | 0. |
. Contoh 4 Selesaikan untuk x :
log 5 (2 x + 3) = 3
Solusi. Untuk "bebas" argumen logaritma, mengambil fungsi invers - 5
x - kedua belah pihak. Artinya, biarkan masing-masing pihak menjadi eksponen dengan basis 5. Ekuivalen, tulis
bentuk eksponensial .
2 x + 3 | = | 5 3 |
|
2 x | = | 125-3 |
|
2 x | = | 122 |
|
x | = | 61 |
Soal 9. Selesaikan untuk x :
log 4 (3 x - 5) | = | 0 |
|
Jika kita membiarkan setiap sisi menjadi eksponen dengan basis 4, maka |
|
3 x - 5 | = | 4 0 = 1 |
|
3 x | = | 6 |
|
x | = | 2 |
Soal 10. Selesaikan untuk x :
log 2 ( x ² + 7) | = | 4 |
|
x ² + 7 | = | 2 4 = 16 |
|
x ² | = | 16-7 = 9 |
|
x | = | ± 3 |
. Contoh 5 Selesaikan untuk x :
log (2 x + 1) = log 11
Solusi . Jika kita membiarkan setiap sisi menjadi eksponen dengan 10 sebagai dasar, maka menurut hubungan terbalik:
2 x + 1 | = | 11. |
Itu berarti |
x | = | 5. |
Masalah 11. Selesaikan untuk x :
ln (5 x - 1) = ln (2 x + 8).
Jika kita membiarkan setiap sisi menjadi eksponen dengan basis e, maka
5 x - 1 | = | 2 x + 8 |
|
3 x | = | 9 |
|
x | = | 3. |
Membuat satu logaritma dari jumlah yang
log x + log y - 2 log z .
Solusi . log x + log y - 2 log z | = | log | xy - log z ² |
|
| = | log | xy
z ² |
. Soal 12 Menulis sebagai salah satu logaritma:
k log x + m log y - n log z
. Soal 13 Menulis sebagai salah satu logaritma:
log (2 x - 8) - log ( x ² - 16).
log (2 x - 8) - log ( x ² - 16) | = | log | 2 x - 8
x ² - 16 |
|
| = | log | 2 ( x - 4)
( x - 4) ( x + 4) |
|
| = | log | 2
x + 4 |
n = log b b n ,
- Kita dapat menulis nomor apapun sebagai logaritma dalam basis apapun.
Sebagai contoh,
7 | = | log 2 2 7 |
|
5.9 | = | log 3 3 5 . 9 |
|
t | = | Dalam e t |
|
3 | = | log 1000 |
Soal 14.
. Contoh 8 Menulis berikut sebagai salah satu logaritma:
log b x + n
Solusi. | log b x + n | = | log b x + log b b n |
|
| = | log b xb n |
. Soal 15 Menulis sebagai salah satu logaritma:
log 2 + 3
log 2 + 3 | = | log 2 + log 10 3 |
|
| = | log 2 × 10 3 |
|
| = | log 2000 |