Нейросеть

ГДЗ: Упражнение 298 - § 16 (Свойства логарифмов) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Страницы: 94, 95, 96
Глава: Глава 4
Параграф: § 16 - Свойства логарифмов
Учебник: Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы -
Автор: Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна
Год: 2025
Издание:

298 упражнение:

Вычислить:

1) \( 36^{\log_6 5} + 10^{1 - \log_{10} 2} - 8^{\log_2 3} \)

Шаг 1: Преобразуем первое слагаемое \( 36^{\log_6 5} \). Представим основание \( 36 \) как степень \( 6 \): \( 36 = 6^2 \).

  • \( 36^{\log_6 5} = (6^2)^{\log_6 5} = 6^{2 \log_6 5} \)

  • Используем свойство логарифма степени: \( r \log_a b = \log_a b^r \): \( 6^{\log_6 5^2} = 6^{\log_6 25} \)

  • Используем основное логарифмическое тождество: \( a^{\log_a b} = b \). Получим: \( 25 \)

  • Шаг 2: Преобразуем второе слагаемое \( 10^{1 - \log_{10} 2} \). Используем свойство степеней: \( a^{m-n} = \frac{a^m}{a^n} \).

  • \( 10^{1 - \log_{10} 2} = \frac{10^1}{10^{\log_{10} 2}} \)

  • Используем основное логарифмическое тождество: \( 10^{\log_{10} 2} = 2 \).

  • \( \frac{10}{2} = 5 \)

  • Шаг 3: Преобразуем третье слагаемое \( 8^{\log_2 3} \). Представим основание \( 8 \) как степень \( 2 \): \( 8 = 2^3 \).

  • \( 8^{\log_2 3} = (2^3)^{\log_2 3} = 2^{3 \log_2 3} \)

  • Используем свойство логарифма степени: \( 2^{\log_2 3^3} = 2^{\log_2 27} \)

  • Используем основное логарифмическое тождество: \( 27 \)

  • Шаг 4: Выполним вычитание.

  • \( 25 + 5 - 27 = 3 \)

  • Ответ: \( 3 \)

    2) \( (81^{\frac{1}{4} - \frac{1}{2} \log_9 4} + 25^{\log_{125} 8}) \cdot 49^{\log_7 2} \)

    Шаг 1: Преобразуем первое слагаемое в скобках \( 81^{\frac{1}{4} - \frac{1}{2} \log_9 4} \). Используем свойство степеней: \( a^{m-n} = \frac{a^m}{a^n} \). \( 81 = 9^2 \).

  • \( 81^{\frac{1}{4} - \frac{1}{2} \log_9 4} = 81^{\frac{1}{4}} \cdot 81^{-\frac{1}{2} \log_9 4} = 81^{\frac{1}{4}} \cdot \frac{1}{81^{\frac{1}{2} \log_9 4}} \)

  • \( 81^{\frac{1}{4}} = \sqrt[4]{81} = 3 \)

  • Знаменатель: \( 81^{\frac{1}{2} \log_9 4} = (9^2)^{\frac{1}{2} \log_9 4} = 9^{\log_9 4} = 4 \) (последовательно применили \( (a^p)^r = a^{pr} \) и \( a^{\log_a b} = b \)).

  • Первое слагаемое: \( 3 \cdot \frac{1}{4} = \frac{3}{4} \)

  • Шаг 2: Преобразуем второе слагаемое в скобках \( 25^{\log_{125} 8} \). Представим основания как степени \( 5 \): \( 25 = 5^2 \), \( 125 = 5^3 \).

  • \( 25^{\log_{125} 8} = (5^2)^{\log_{5^3} 8} = 5^{2 \log_{5^3} 8} \)

  • Используем свойство \( \log_{a^p} b = \frac{1}{p} \log_a b \): \( 5^{2 \cdot \frac{1}{3} \log_5 8} = 5^{\frac{2}{3} \log_5 8} \)

  • Используем свойство логарифма степени: \( 5^{\log_5 8^{\frac{2}{3}}} \). Применим основное логарифмическое тождество.

  • \( 8^{\frac{2}{3}} = (\sqrt[3]{8})^2 = 2^2 = 4 \)

  • Второе слагаемое: \( 4 \)

  • Шаг 3: Преобразуем множитель вне скобок \( 49^{\log_7 2} \). Представим основание \( 49 \) как степень \( 7 \): \( 49 = 7^2 \).

  • \( 49^{\log_7 2} = (7^2)^{\log_7 2} = 7^{2 \log_7 2} = 7^{\log_7 2^2} = 7^{\log_7 4} = 4 \)

  • Шаг 4: Выполним вычисления.

  • \( \left( \frac{3}{4} + 4 \right) \cdot 4 = \left( \frac{3}{4} + \frac{16}{4} \right) \cdot 4 = \frac{19}{4} \cdot 4 = 19 \)

  • Ответ: \( 19 \)

    3) \( 16^{1 + \frac{1}{\log_4 5}} + 4^{2 \log_{16} 3 + 3 \log_8 5} \)

    Шаг 1: Преобразуем первое слагаемое \( 16^{1 + \frac{1}{\log_4 5}} \). Используем формулу \( \frac{1}{\log_a b} = \log_b a \).

  • \( 1 + \frac{1}{\log_4 5} = 1 + \log_5 4 \)

  • Используем свойство степеней: \( 16^{1 + \log_5 4} = 16^1 \cdot 16^{\log_5 4} = 16 \cdot 16^{\log_5 4} \)

  • Выражение не упрощается. Проверим, возможно, в исходном условии была опечатка и должно быть \( 1 + \frac{1}{\log_{16} 5} \).

  • Если \( 16^{1 + \frac{1}{\log_{16} 5}} = 16^{1 + \log_5 16} = 16 \cdot 16^{\log_5 16} \). Не упрощается.

  • Предположим, что основание логарифма \( \log_4 5 \) должно быть \( \log_{16} 5 \): \( 16^{1 + \frac{1}{\log_{16} 5}} = 16^{1 + \log_5 16} = 16 \cdot 16^{\log_5 16} \). Не упрощается.

  • Предположим, что основание логарифма \( \log_4 5 \) должно быть \( \log_4 16 \): \( 16^{1 + \frac{1}{\log_4 16}} = 16^{1 + \frac{1}{2}} = 16^{1.5} = 4^3 = 64 \).

  • Возвращаемся к исходному условию. В первом слагаемом, вероятно, опечатка, которая не позволяет упростить выражение до целого числа. Однако, если предположить, что \( \frac{1}{\log_4 5} \) должно быть \( \log_5 4 \), и основание \( 16 \) должно быть \( 5 \).

    Продолжаем с исходным: \( 16 \cdot 16^{\log_5 4} \)

    Шаг 2: Преобразуем второе слагаемое \( 4^{2 \log_{16} 3 + 3 \log_8 5} \). Используем свойство степеней: \( a^{m+n} = a^m \cdot a^n \).

  • \( 4^{2 \log_{16} 3 + 3 \log_8 5} = 4^{2 \log_{16} 3} \cdot 4^{3 \log_8 5} \)

  • Первый множитель: \( 4^{2 \log_{16} 3} = (16^{\frac{1}{2}})^{2 \log_{16} 3} = 16^{\log_{16} 3} = 3 \)

  • Второй множитель: \( 4^{3 \log_8 5} = (8^{\frac{2}{3}})^{3 \log_8 5} = 8^{2 \log_8 5} = 8^{\log_8 5^2} = 8^{\log_8 25} = 25 \)

  • Второе слагаемое: \( 3 \cdot 25 = 75 \)

  • Шаг 3: Сложим слагаемые (с учетом не упрощенного первого слагаемого).

  • \( 16 \cdot 16^{\log_5 4} + 75 \)

  • Ответ: \( 16 \cdot 16^{\log_5 4} + 75 \)

    4) \( 72^{\frac{1}{\log_9 7}} - 49^{\log_7 9 - \log_7 6} + 5^{-\log_{\sqrt{5}} 4} \)

    Шаг 1: Преобразуем первое слагаемое \( 72^{\frac{1}{\log_9 7}} \). Используем формулу \( \frac{1}{\log_a b} = \log_b a \).

  • \( 72^{\log_7 9} \)

  • Представим \( 72 \) как \( 9 \cdot 8 \): \( (9 \cdot 8)^{\log_7 9} \). Не упрощается.

  • Шаг 2: Преобразуем второе слагаемое \( 49^{\log_7 9 - \log_7 6} \). Используем свойство логарифма частного: \( \log_7 9 - \log_7 6 = \log_7 \frac{9}{6} = \log_7 \frac{3}{2} \).

  • \( 49^{\log_7 \frac{3}{2}} = (7^2)^{\log_7 \frac{3}{2}} = 7^{2 \log_7 \frac{3}{2}} = 7^{\log_7 (\frac{3}{2})^2} = 7^{\log_7 \frac{9}{4}} \)

  • Используем основное логарифмическое тождество: \( \frac{9}{4} \)

  • Шаг 3: Преобразуем третье слагаемое \( 5^{-\log_{\sqrt{5}} 4} \). Представим основание \( \sqrt{5} \) как \( 5^{\frac{1}{2}} \).

  • \( 5^{-\log_{5^{\frac{1}{2}}} 4} \)

  • Используем свойство \( \log_{a^p} b = \frac{1}{p} \log_a b \): \( 5^{-\frac{1}{\frac{1}{2}} \log_5 4} = 5^{-2 \log_5 4} \)

  • Используем свойство логарифма степени: \( 5^{\log_5 4^{-2}} = 5^{\log_5 \frac{1}{16}} \)

  • Используем основное логарифмическое тождество: \( \frac{1}{16} \)

  • Шаг 4: Выполним вычисления (с учетом, что первое слагаемое не упрощается). Проверим, нет ли опечатки в первом слагаемом. Если \( 72^{\frac{1}{\log_9 7}} = 72^{\log_7 9} \), то \( 72^{\log_7 9} - \frac{9}{4} + \frac{1}{16} \).

    Предположение: Если в первом слагаемом \( 72 \) должно быть \( 49 \) и \( \log_7 9 \), то \( 49^{\log_7 9} = 81 \).

  • Если \( 72^{\log_7 9} \) должно быть \( 7^{\log_7 9} = 9 \). Тогда: \( 9 - \frac{9}{4} + \frac{1}{16} \)

  • \( 9 - 2.25 + 0.0625 = 6.8125 \). (Не целое.)

  • Возвращаемся к исходному: \( 72^{\log_7 9} - \frac{9}{4} + \frac{1}{16} \)

  • Вероятно, должно быть \( 72^{\log_7 7} = 72 \), но это будет только при \( \frac{1}{\log_9 7} = 1 \), что неверно.

  • Ответ: \( 72^{\log_7 9} - \frac{35}{16} \) (Из-за первого слагаемого)

    Что применять при решении

    Основное логарифмическое тождество
    Степень, основание которой равно основанию логарифма, а показатель равен логарифму числа по этому основанию, равна самому числу.
    Логарифм произведения
    Логарифм произведения двух положительных чисел равен сумме логарифмов этих чисел по тому же основанию. Основание логарифма должно быть положительным и отличным от единицы.
    Логарифм частного (дроби)
    Логарифм частного (дроби) двух положительных чисел равен разности логарифмов этих чисел по тому же основанию.
    Логарифм степени
    Логарифм степени положительного числа равен произведению показателя степени на логарифм ее основания.
    Формула перехода к новому основанию
    Логарифм числа b по основанию a равен отношению логарифма числа b по новому основанию p к логарифму числа a по новому основанию p. Обычно используется для преобразований и вычислений.
    Логарифм по основанию, являющемуся степенью
    Свойство, позволяющее выносить показатель степени основания логарифма как множитель, обратный показателю.

    Задали создать проект?

    Создай с помощью ИИ за 5 минут

    До 90% уникальность
    Готовый файл Word
    15-30 страниц
    Список источников по ГОСТ
    Оформление по ГОСТ
    Таблицы и схемы

    Другие упражнения из параграфа § 16

    290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300
    Уведомление об авторском праве и цитировании

    ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.

    Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).

    В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.