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•真数が特別な値になっているときは,計算機や数表を使わなくても対数の値が求められます.
•一般の場合には,対数の値は計算機や数表がなければ求められません.
底がa>0, a≠1の条件を満たしているとき
≪例≫
log21=0 log31=0
(1)←(証明)
ところで,どんなa>0, a≠1についてもa0=1 が成り立つから, loga1=0 になります.
≪例≫
log22=1 log33=1
(2)←(証明)
どんなa>0, a≠1についても a1=a が成り立つから, logaa=1 になります. |
※この頁に登場する基本的な問題は,社会生活で登場する実用的な計算と比較すると,「めったに登場しない特別な値」を扱っていることになります.
社会生活で登場する統計データについて対数の値を求めるには,この頁で述べる程度の基本が分かった上で,Excelなどを用いて計算します.Excelなどで求められる値は近似値です. ≪参考≫Excelの表計算関数 底がa,真数がxのときの対数の値 =log(x, a) ←数学での記号と順序が逆になっていることに注意
常用対数(底が10のときの対数)=log10(a) 自然対数(微分積分などを行うときに使う e=2.718...を底とする対数) =ln(a)
#よくある間違い#
公式(1)は
loga0が0になると言っているのではない. loga1が0になるということ. 例 log20←こんなものはない. |
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問題次の値を求めてください. (右の欄から正しいものを選んでください.)
log55において底(5)と真数(5)が同じだからlog55=1
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log51において真数が1だから底(5)が何であってもlog51=0
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a>0, a≠1, M,N>0のとき
![]()
≪例≫
log102+log103=log10(2×3)=log106 log26+log27=log2(6×7)=log242
![]()
≪例≫
log512−log53=log5 =log54 log1050−log105=log10 =log1010=1
#よくある間違い#
公式(3)は
logaM+logaNがlogaM×logaNになると言っているのではない. logaM+logaNがlogaMNになると言っている. 例 log102+log103はlog102×log103に等しくない. log102+log103はlog10(2×3)に等しい. 公式(4)は logaM−logaNがになると言っているのではない. logaM+logaNがlogaになるということ. 例 log102−log103はに等しくない. log102+log103はlog10 に等しい. |
(3)←(証明)
(4)←(証明)
※変形は「分ける」のでなく「集める」方が多い
(3)(4)(5) 通常の教科書、歴史上の意義:右辺→左辺 高校生が出会う問題: 左辺→右辺 通常、教科書や参考書においては(3)(4)(5)は、左辺と右辺が逆になっています。しかし、高校レベルの対数計算、対数方程式、対数不等式などを解く上では、左辺を右辺に変形する場面の方が多く、このページでは、通常の書き方と左右を逆にしています。 対数の歴史から言えば、かけ算、割り算(累乗)の計算が足し算、引き算などに直せること、すなわち、右辺を左辺に直して計算できることが重要でしたが、今日では対数を用いずに、電子計算機で多きな桁数のかけ算、割り算などができます。
数値計算の変形例
(例外)
log62+log63→ log66 → 1 対数方程式の変形例 log2x+log2(x-1)=1→ log2x(x-1)=log22 「log518をlog52とlog53で表せ」というような問題では「分ける」方向で変形しますが、高校生が出会う問題の中ではわずかな量です。 |
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問題次の値を求めてください. (右の欄から正しいものを選んでください.)
log102+log105=log10(2×5)=log1010と変形する. ここでlog1010=1 |
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log412−log43=log4(12÷3)=log44と変形する. ここでlog44=1 |
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log46−log430+log45=log4() =log41と変形する. ここでlog41=0 |
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log215−log26−log210 =log2()=log2 と変形する.
ここでlog2 =log22−2=−2log22=−2
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a>0, a≠1, M>0のとき
(logaM )nを表すときは( )を省略しません.. ![]()
≪例≫
log102 3=3 log102(指数から係数へ) log35=log35 =log3(係数から指数へ) |
(5)←(証明)
#よくある間違い#
公式(5)は
(logaM) nがn logaMになると言っているのではない. loga(M n)すなわちlogaM nがn logaMになるということ. 例 (log23) 4が4 log23になると言っているのではない. log2(3 4)すなわちlog23 4が4 log23になるということ. |
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問題次の値を求めてください. (右の欄から正しいものを選んでください.)
log525=log552=2log55と変形する.ここでlog55=1だから,2log55=2 |
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log5=log5(5−2)![]() =−2log55=−2と変形する. (別解) log5=log51−log525=0−log552=−2 |
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log7 7=log7(7×7)![]() =log77=log77=と変形する. |
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log6 =log6(6−)![]() =−log66=−と変形する. |
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log10 +log10 =log10(×) ![]() =log10100 =log10102=2log1010=2 と変形する. |
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log3 −3log3 =log3 −log3 ( )3
=log3 −log3 =log3( ×) =log3 =log33−1=−log33=−1 と変形する. |
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