Задача 676850. Преобразования числовых логарифмических выражений

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 71.3.1 Логарифм числа1.3.2 Логарифм произведения, частного, степени

Найдите значение выражения:

 дробь: числитель: логарифм по основанию 5 63, знаменатель: логарифм по основанию 5 3 конец дроби минус логарифм по основанию 3 левая круглая скобка 7 корень из: начало аргумента: 3 конец аргумента правая круглая скобка .

В подтеме 34 задач
Разбор
Главная идея: Приведите оба логарифма к одному основанию (основание 3), используя формулу перехода, затем примените свойства логарифмов для упрощения: логарифм произведения/отношения и логарифм степени.

Преобразуем первую часть выражения, приведя логарифмы к одному основанию.

Шаг 1. Применим формулу перехода к другому основанию.

log563log53=log363\frac{\log_5 63}{\log_5 3} = \log_3 63

Это следует из формулы: logablogac=logcb\frac{\log_a b}{\log_a c} = \log_c b. Когда логарифмы с одинаковым основанием находятся в таком отношении, они дают логарифм с новым основанием.

Шаг 2. Перепишем всё выражение с одним основанием 3.

log363log3(73)\log_3 63 - \log_3 (7\sqrt{3})

Шаг 3. Применим свойство логарифма разности: разность логарифмов равна логарифму отношения.

log36373\log_3 \frac{63}{7\sqrt{3}}

Шаг 4. Упростим дробь под логарифмом.

6373=93\frac{63}{7\sqrt{3}} = \frac{9}{\sqrt{3}}

Потому что 63:7=963 : 7 = 9.

Шаг 5. Разделим логарифм дроби: log393=log39log33\log_3 \frac{9}{\sqrt{3}} = \log_3 9 - \log_3 \sqrt{3}.

Шаг 6. Вычислим каждый логарифм.

log39=log332=2\log_3 9 = \log_3 3^2 = 2 (так как 32=93^2 = 9).

log33=log331/2=12\log_3 \sqrt{3} = \log_3 3^{1/2} = \frac{1}{2} (так как 3=31/2\sqrt{3} = 3^{1/2}).

Шаг 7. Найдём разность.

212=4212=32=1,52 - \frac{1}{2} = \frac{4}{2} - \frac{1}{2} = \frac{3}{2} = 1,5

Типичные ошибки

  • Забыли применить формулу перехода к новому основанию для первой дроби, оставив логарифмы при основании 5
  • Неправильно упростили 3\sqrt{3} как 323^2 вместо 31/23^{1/2}, что привело к ошибке в вычислении log33\log_3 \sqrt{3}
  • Забыли применить свойство логарифма разности, попытавшись работать с логарифмами отдельно без объединения

Ещё задачи этой подтемы