Логарифм степени в вычислительных заданиях: задания с ответами для 10 класса

Карточка рассчитана на десятый класс и помогает отличить смысл логарифма от механического переноса показателя степени. Основной приём: если a > 0, a ≠ 1 и x > 0, то loga(xk) = k·loga(x). Он работает и для отрицательного целого показателя при положительном x. Перед преобразованием проверьте, что исходное выражение определено.

Содержание статьи5 разделов

Вопросы на понимание — ответьте до вычислений

Почему log2(25) = 5? По определению логарифма мы ищем степень, в которую нужно возвести основание 2, чтобы получить 32. В выражении log3((1/3)4) = −4 знак минус появляется потому, что 1/3 = 3−1. Наконец, при log5(253) сначала замечаем 25 = 5², затем получаем 2·3 = 6.

Выражение Приём Что проверить
log2(82) 2·log₂8 = 6 8 > 0
log10(0,13) 3·(−1) = −3 0,1 > 0
log2((−4)2) log₂16 = 4 нельзя отдельно брать log₂(−4)

Вычислительные карточки — 14 заданий

Работайте без калькулятора: в каждом пункте найдите степень основания, затем умножьте показатели. Отрицательные показатели и нулевая степень требуют особого внимания. Запишите хотя бы одно промежуточное преобразование. Порядок задач подобран так, чтобы в начале применить правило прямо, а затем увидеть случаи с дробями и отрицательными показателями.

  1. Вычислите log2((4)3). Ответ: __________.
  2. Вычислите log3((9)3). Ответ: __________.
  3. Вычислите log5((25)2). Ответ: __________.
  4. Вычислите log10((1/10)3). Ответ: __________.
  5. Вычислите log2((1/4)3). Ответ: __________.
  6. Вычислите log2((2)6). Ответ: __________.
  7. Вычислите log3((3)4). Ответ: __________.
  8. Вычислите log3((1/27)2). Ответ: __________.
  9. Вычислите log7((7)0). Ответ: __________.
  10. Вычислите log2((16)2). Ответ: __________.
  11. Вычислите log3((27)−2). Ответ: __________.
  12. Вычислите log5((1/5)−3). Ответ: __________.
  13. Вычислите log2((4)5). Ответ: __________.
  14. Вычислите log3((1/9)2). Ответ: __________.

Два задания с объяснением границ формулы

Здесь важно не только число в ответе, но и корректность самого преобразования. Если меняете знак показателя либо переносите его перед логарифмом, отдельно укажите условия положительности подлогарифмического выражения.

  1. Найдите натуральное n, если log2(4n) = 10. Ответ: __________.
  2. Можно ли записать log2((−4)2) как 2·log2(−4)? Найдите значение исходного выражения. Ответ: __________.

Ключ с объяснениями к каждому номеру

  1. 6. Основание 2 допустимо, внутренняя дробь/число положительна: 4 = 22. Поэтому логарифм равен 2·(3) = 6.
  2. 6. Основание 3 допустимо, внутренняя дробь/число положительна: 9 = 32. Поэтому логарифм равен 2·(3) = 6.
  3. 4. Основание 5 допустимо, внутренняя дробь/число положительна: 25 = 52. Поэтому логарифм равен 2·(2) = 4.
  4. −3. Основание 10 допустимо, внутренняя дробь/число положительна: 1/10 = 10−1. Поэтому логарифм равен −1·(3) = −3.
  5. −6. Основание 2 допустимо, внутренняя дробь/число положительна: 1/4 = 2−2. Поэтому логарифм равен −2·(3) = −6.
  6. 6. Основание 2 допустимо, внутренняя дробь/число положительна: 2 = 21. Поэтому логарифм равен 1·(6) = 6.
  7. 4. Основание 3 допустимо, внутренняя дробь/число положительна: 3 = 31. Поэтому логарифм равен 1·(4) = 4.
  8. −6. Основание 3 допустимо, внутренняя дробь/число положительна: 1/27 = 3−3. Поэтому логарифм равен −3·(2) = −6.
  9. 0. Основание 7 допустимо, внутренняя дробь/число положительна: 7 = 71. Поэтому логарифм равен 1·(0) = 0.
  10. 8. Основание 2 допустимо, внутренняя дробь/число положительна: 16 = 24. Поэтому логарифм равен 4·(2) = 8.
  11. −6. Основание 3 допустимо, внутренняя дробь/число положительна: 27 = 33. Поэтому логарифм равен 3·(−2) = −6.
  12. 3. Основание 5 допустимо, внутренняя дробь/число положительна: 1/5 = 5−1. Поэтому логарифм равен −1·(−3) = 3.
  13. 10. Основание 2 допустимо, внутренняя дробь/число положительна: 4 = 22. Поэтому логарифм равен 2·(5) = 10.
  14. −4. Основание 3 допустимо, внутренняя дробь/число положительна: 1/9 = 3−2. Поэтому логарифм равен −2·(2) = −4.
  15. n = 5. Так как 4 = 2², логарифм равен 2n. Уравнение 2n = 10 даёт n = 5.
  16. нет; исходное значение 4. В квадрате получается 16, поэтому log₂16 = 4. Но log₂(−4) не существует в действительных числах: перенос показателя невозможен без положительного основания степени.

Критерии самопроверки

За задания 1–14 поставьте по одному баллу за значение и ещё один за объяснение в виде степени основания; за 15–16 — по два балла за правильный вывод и обоснование. Максимум 32 балла. Если потерян знак у отрицательного показателя, повторите правило a−n = 1/an. Если ошиблись в последнем пункте, проверьте область определения: log2(−4) не определён, хотя log2((−4)²) определён. Учитель может использовать задания 1–8 как быстрый устный контроль, а 9–16 как письменную работу.

Полезный способ проверки: возведите основание логарифма в найденную степень. Например, если ответ равен −6 при основании 3, получится 3−6 = 1/729. Этот контроль работает и тогда, когда ответ отрицательный, но исходное число под логарифмом положительно.

Поделиться

Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.

Поставить оценку

Была ли статья полезной и понятной?

Пока нет оценок — будьте первым