Тема 1.3. Преобразования простейших выражений.
Теперь перейдем к упрощению логарифмических выражений. Для них нам понадобятся свойства логарифмов, которые мы с Вами уже знаем (
):
1. 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 
7. 
Глядя на формулы, выделим основные моменты, которые нам пригодятся при упрощении выражений, содержащих логарифмы:
для использования формул 3 и 4 выражение под логарифмом нужно представить в виде произведения или частного. Часто эти формулы применяют справа налево; для использования формул 5 и 6 выражение под логарифмом и в основании логарифма нужно представить в виде степени числа; для использования формул сложения, вычитания, деления логарифмов их основания должны быть одинаковы.
Итак, потренируемся упрощать и вычислять значения выражений с логарифмами.
Задание 5. Вычислить:

Решение. Выражение под логарифмом и его основание можем представить в виде степени числа
:
→ 
Получаем:

Можем воспользоваться свойствами логарифма:


выносим как множитель,
– в знаменатель. Получаем:

По определению логарифма,
. В итоге исходное выражение равно
:

Задание 6. Упростить выражение:

Решение. Видим деление логарифмов с одинаковыми основаниями - можем применить свойство:

Получаем:

По определению:

В итоге получаем:

Задание 7. Вычислить:

Решение.
мы не можем представить в виде степени числа
. Зато можем разложить на множители:

По свойствам логарифмов получаем:

Осталось вычислить
. Тут уже ничего не упростить, нужно воспользоваться калькулятором. Но в большинстве калькуляторов вы найдете лишь функции
и
- натуральные и десятичные логарифмы. Как же, используя их, вычислить
? Здесь нам пригодится формула перехода к новому основанию:

По ней:

Вычисляем на калькуляторе приблизительные значения:


Тогда: 
Исходное выражение:

Теперь посмотрим, как можно упрощать логарифмические выражения с использованием эквивалентного определения логарифма – основного логарифмического тождества:

Видим, что для применения формулы нужно, чтобы основание степени и основание логарифма совпадали. Сделать это можно, опять же, представляя выражения в виде степеней.
Задание 8. Вычислить:

Решение. Основание степени и логарифма отличаются. Для использования основного логарифмического тождества представим
. Тогда по свойству степеней:

Осталось внести множитель перед логарифмом как степень:

Теперь основания степени и логарифма одинаковы. Можем применить основное логарифмическое тождество:

Задание 9. Упростить выражение:

Решение. Здесь уже основание логарифма можем представить в виде степени пятерки:

Применяем свойств логарифма:

Теперь множитель перед логарифмом можем внести как степень:

Как и в предыдущем задании, мы получили одинаковые основания степени и логарифма и можем применить основное логарифмическое тождество:

Задание 10. Найдите значения выражений:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
.
Решение.


Задание 11. Найдите значения выражений:
а)
;
б)
.
Решение.


Задание 14. Вычислите:
.
Решение.

Домашнее задание.
