ลอการิทึมทำให้นักเรียนหวาดหวั่นเพราะสัญลักษณ์ ไม่ได้บอกอย่างเป็นสัญชาตญาณว่าเกิดอะไรขึ้น ความจริงคือ ลอการิทึมก็คือเลขชี้กำลังที่ปลอมตัวมานั่นเอง เมื่อคุณเข้าใจแนวคิดนี้ได้แล้ว กฎลอการิทึมทุกข้อก็จะตามมาจากกฎเลขชี้กำลังที่คุ้นเคย คู่มือนี้สร้างลอการิทึมขึ้นมาจากพื้นฐาน
นิยาม (จำข้อนี้ให้ขึ้นใจ)
พูดเป็นคำ ๆ: " คือเลขชี้กำลังที่คุณยก ขึ้นไปเพื่อให้ได้ " แค่นั้นเอง ที่เหลือเป็นเพียงการจดบันทึก
ตัวอย่าง:
- เพราะ
- เพราะ
- เพราะ
ฐานที่พบบ่อย
- (ไม่มีตัวห้อย): โดยทั่วไปคือ ในวิชาก่อนแคลคูลัส แต่ ในคณิตศาสตร์ระดับสูง (แคลคูลัส ฟิสิกส์ ML) ให้ตรวจสอบธรรมเนียมที่ตำราของคุณใช้
- (ลอการิทึมธรรมชาติ): โดยที่ เป็นฐาน "ธรรมชาติ" เพราะ — อนุพันธ์ที่สะอาดเรียบร้อย
- : วิทยาการคอมพิวเตอร์ (เลขฐานสอง) ทฤษฎีสารสนเทศ
กฎหลักสี่ข้อ
ทั้งสี่ข้อมาจากกฎเลขชี้กำลัง ( เป็นต้น) ที่กลับด้าน
1. กฎผลคูณ
การคูณภายในลอการิทึม → การบวกภายนอก (ภาพสะท้อนของ )
2. กฎผลหาร
การหาร → การลบ
3. กฎเลขชี้กำลัง
เลขชี้กำลังออกมาด้านนอกในฐานะตัวคูณ มีประโยชน์ที่สุดสำหรับการแก้สมการลอการิทึม
4. การเปลี่ยนฐาน
สำหรับฐานอ้างอิงใด ๆ ทำให้คุณคำนวณ บนเครื่องคิดเลขที่มีเพียง หรือ ได้
การแก้สมการลอการิทึม
แผนมาตรฐาน:
ถ้าสมการมีพจน์ลอการิทึมหลายพจน์ ให้รวบมันเข้าเป็นลอการิทึมตัวเดียวโดยใช้กฎข้อ 1–3 แล้วแปลงเป็นรูปเลขชี้กำลัง
ตัวอย่าง:
- รวบ:
- รูปเลขชี้กำลัง:
- สมการกำลังสอง: แยกตัวประกอบ: ดังนั้น หรือ
- ตรวจสอบโดเมน: ไม่นิยาม (ลอการิทึมต้องมีอาร์กิวเมนต์เป็นบวก) จึงตัด ทิ้ง
- คำตอบ:
ตรวจสอบโดเมนเสมอ — การยกกำลังสองหรือการรวบลอการิทึมอาจทำให้เกิดคำตอบเกินที่ละเมิดเงื่อนไขอาร์กิวเมนต์เป็นบวก
เอกลักษณ์ที่มีประโยชน์
- (อะไรยกกำลังศูนย์ก็เป็น 1)
- (อะไรยกกำลังหนึ่งก็เป็นตัวมันเอง)
- (เอกลักษณ์ผกผัน)
- (เอกลักษณ์ผกผัน อีกทางหนึ่ง)
ทำไมลอการิทึมจึงสำคัญ
- บีบอัดช่วงค่ามหาศาล: pH เดซิเบล มาตราริกเตอร์ ความสว่าง — ล้วนเป็นลอการิทึมเพราะปริมาณพื้นฐานครอบคลุมหลายอันดับของขนาด
- ทำให้ข้อมูลเลขชี้กำลังเป็นเส้นตรง: กราฟแกนลอการิทึมเผยแนวโน้มเลขชี้กำลังเป็นเส้นตรง เป็นมาตรฐานในการเงิน ชีววิทยา การเรียนรู้ของเครื่อง
- แคลคูลัส: — อนุพันธ์ที่สะอาดที่สุดในโลก คุ้มค่าที่จะจำไปตลอด
- ทฤษฎีสารสนเทศ: ลอการิทึมฐาน 2 วัดเป็นบิต ลอการิทึมฐาน วัดเป็นแนต
ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย
- กฎผลคูณใช้กับ ไม่ใช่ ไม่มีกฎ "ลอการิทึมของผลบวก"
- อาร์กิวเมนต์เป็นลบ: ไม่นิยามในจำนวนจริง
- ลืมตรวจสอบโดเมน เมื่อแก้สมการ
ลองด้วยตัวเอง
ใส่นิพจน์ลอการิทึมใด ๆ ลงในเครื่องมือแก้สมการ ของเรา — มันจะเลือกลำดับกฎที่ถูกต้องและพาคุณไปทีละขั้น
ที่เกี่ยวข้อง: