Степені, корені та логарифми



Поняття степеня, кореня та логарифма

Поняття степеня

Вираз \(\displaystyle a^n\) читається " a в степені n " (a - основа, n - показник степеня).

Означення: Піднести число a до степеня n означає помножити це число саме на себе n разів: \(a^4 = a*a*a*a\).

Поняття кореня

\(\sqrt[n]{a}\) n - парне n - непарне
a>0 існує два корені з різними знаками існує лише один корінь
a=0 0
a<0 дійсних коренів не існує

Вираз \(\sqrt[n]{a}\) читається " корінь n-го степеня із числа a " (a - підкореневий вираз, n - показник кореня).

Означення. Коренем n-го степеня з числа a називають таке число b, n-й степінь якого дорівнює a. \(\sqrt[n]{a} = b \rightarrow b^n=a\).

Означення. Арифметичним коренем n-го степеня з числа a називають невід'ємне число b, n-й степінь якого дорівнює a.

Означення. Степенем числа a>0 з раціональним показником \(\displaystyle r=\frac{m}{n}\) (m - ціле число, n - натуральне), називається число \(\displaystyle\sqrt[n]{a^m}\).

Поняття логарифму

Вираз \(log_{\,a}\,x\) читається " логарифм числа x за основою a " (a - основа, x - показник логарифма).

Означення. Логарифм числа x>0 за основою \(a>0, (a\neq1)\) - це показник степеня y, до якого треба піднести число a, щоб отримати x \(log_{\,a}\,x = y \rightarrow a^y=x\).

\(\displaystyle a^{log_{\,a}\,b} = b\) - основна логарифмічна тотожність.

Існують особливі позначення для десяткового логарифму (логарифму за основою 10): \(\displaystyle log_{\,10}\,x = lg \: x\),

та натурального логарифму (логарифму за основою \(e \approx 2,71828\) число Ейлера або число Непера): \(log_{\,e}\,x = ln \: x\).


Властивості степенів та арифметичних коренів.

Властивості степенівВластивості коренівПорівняння степенів та коренів

Властивості логарифмів

Властивості логарифмів Властивості логарифмів

Степенева, показникова та логарифмічна функції

Це динамічний малюнок GeoGebra.
Червоні елементи можна змінювати

Степенева, показникова та логарифмічна функції

Означення. Функція y = xa (a - дійсне число) називається степеневою.

При цілих значеннях a степеневу функцію можна розглядати на всій числовій прямій (окрім, можливо, нуля).

При натуральних показниках степеня (\(a\in N, a>1\)) графік функції називається параболою.

Якщо a=0, степенева функція перетворюється у сталу y=1.

Якщо a=1, отримується пряма y=x.

Якщо a<0, графік степеневої функції називається гіперболою.

Означення. Функція \(y = \sqrt[n]{x}\) (n - натуральне число) називається функцією "корінь".

Якщо n парне, функція має область визначення x≥0.

Якщо n непарне, функція визначена на всій числовій прямій.

Означення. Функція y = ax, (a>0) називається показниковою (експоненційною).

Якщо a>1, показникова функція зростає на всій числовій прямій.

Якщо 0<a<1, показникова функція спадає на всій числовій прямій.

Якщо a=1, показникова функція перетворюється у сталу y=1.

Означення. Функція \(y = log_{\,a}\,x\) називається логарифмічною.

Область визначення логарифмічної функції x>0.

Якщо a>1, логарифмічна функція зростає на всій числовій прямій.

Якщо 0<a<1, логарифмічна функція спадає на всій числовій прямій.