algebra

Logarithm

A logarithm is the inverse of exponentiation: log_a(b) = c means a^c = b. It answers "what power of a gives b?"

اللوغاريتم هو العملية العكسية للرفع إلى أس. العبارة logab=c\log_a b = c تعني بالضبط ac=ba^c = b — فاللوغاريتم يجيب عن السؤال "إلى أي أس يجب أن أرفع aa للحصول على bb؟"

الأسس الشائعة:

  • log10\log_{10} (اللوغاريتم العشري) — يُستخدم في الأس الهيدروجيني والديسيبل ومقياس ريختر.
  • ln=loge\ln = \log_e (اللوغاريتم الطبيعي) — التفاضل والتكامل ونماذج النمو المتصل.
  • log2\log_2 — علوم الحاسوب ونظرية المعلومات.

الخصائص الأساسية:

  • log(xy)=logx+logy\log(xy) = \log x + \log y (يحوّل الضرب إلى جمع)
  • log(xn)=nlogx\log(x^n) = n \log x (يحوّل القوة إلى ضرب)
  • تغيير الأساس: logab=logbloga\log_a b = \frac{\log b}{\log a} لأي أساس مرجعي.

تضغط اللوغاريتمات نطاقات هائلة (المسافة بين الأرض والقمر مقابل عرض ذرة) إلى مقاييس قابلة للتعامل، وتجعل البيانات الأسية خطية — ولهذا تكثر الرسوم البيانية ذات المحور اللوغاريتمي في العلوم.