Zvýšení matematických a odborných jazykových znalostí prostřednictvím ICT u žáků středních škol s technickým zaměřením Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.14/01.0021“ 1 LOGARITMICKÁ FUNKCE 3. ČÁST LOGARITMUS PŘÍKLAD Je dána logaritmická funkce g: y = log2 x. Určete hodnoty funkce g v těchto bodech: a) 2 b) c) √ d) 64 (1) Řešení: Připomeňme si ještě jednou definici logaritmické funkce. Na jejím základě úlohy vyřešíme. Nechť f je exponenciální funkce o základu a (a je kladné reálné číslo různé od jedné). Logaritmická funkce o základu a je taková funkce g, pro kterou platí: pro všechna reálná čísla c, d je g(d) = c právě tehdy, když f(c) = d. (1) Řešení a): Máme určit log2 2 = „něco“. V definici je označeno g(d) = c. V tomto příkladu je tedy d = 2 a c = „něco“. Podíváme se, jak vypadá funkce f: zde platí, že f(c) = d, tedy f(„něco“) = 2. Víme, že funkce f je exponenciální funkce a nezapomínáme, že základ je 2. Zápis pomocí funkce f vypadá v našem příkladu takto: . Na základě našich bohatých zkušeností s exponenciálními funkcemi a rovnicemi snadno zjistíme, že „něco“ = 1. Závěr tedy je, že log2 2 = 1, protože . Zvýšení matematických a odborných jazykových znalostí prostřednictvím ICT u žáků středních škol s technickým zaměřením Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.14/01.0021“ 2 Řešení b): Budeme postupovat stručněji než v a): Máme určit . Máme tedy vlastně určit číslo m takové, že když jím umocníme dvojku, dostaneme . Závěr: Řešení c): Máme určit √ . Máme tedy vlastně určit číslo m takové, že když jím umocníme dvojku, dostaneme √ . √ Závěr: √ Zvýšení matematických a odborných jazykových znalostí prostřednictvím ICT u žáků středních škol s technickým zaměřením Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.14/01.0021“ 3 Řešení d): Máme určit . Máme tedy vlastně určit číslo m takové, že když jím umocníme dvojku, dostaneme . Závěr: PŘÍKLAD Určete hodnoty funkce f: v bodech a) 2, b) Řešení a): Máme řešit rovnici , kterou přepíšeme jako rovnici exponenciální: ( ) Řešení b): Máme řešit rovnici , kterou přepíšeme jako rovnici exponenciální: ( ) ( ) ( ) ( ) Zvýšení matematických a odborných jazykových znalostí prostřednictvím ICT u žáků středních škol s technickým zaměřením Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.14/01.0021“ 4 Na základě výše uvedených příkladů můžeme definovat logaritmus takto: Logaritmus čísla s o základu a je takové číslo v, pro něž platí: umocníme-li jím číslo a, dostaneme s. Přitom a je kladné reálné číslo různé od jedné, s je kladné reálné číslo. (1) (1) Z uvedených skutečností ihned plynou tyto věty: 1) Pro každé a ∈ R+ ∖ {1} a pro každé s ∈ R+ platí: (1) 2) Pro každé a ∈ R+ ∖ {1} platí: (1) PŘÍKLAD Určete: a) , b) Řešení a): Řešení b): PŘÍKLAD Vypočtěte všechna x ∈ R, pro která je . Řešení : , právě když (⇔) . Odtud x = 343 Zvýšení matematických a odborných jazykových znalostí prostřednictvím ICT u žáků středních škol s technickým zaměřením Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.14/01.0021“ 5 PŘÍKLAD Vypočtěte všechna x ∈ R+ ∖ {1} , pro která je . Řešení : Nezalekněte se toho, že již používáme x pro neznámou, i když označuje základ. Tato označení si můžeme volit libovolně, ale musíme mít neustále na paměti, které číslo je základ a které je logaritmem. CVIČENÍ Vypočtěte: a) log3 x pro x = 3, 9, 81, √ √ b) log10 x pro x = 1, 10, 100 000, , Výsledky: a) 1, 2, 4, b) 0, 1, 5, -5, -6 CVIČENÍ Vypočtěte: a) b) c) Výsledky: a) 2 b) 100 c) 5 CVIČENÍ Určete všechna x ∈ (0, +∞), pro která platí: Zvýšení matematických a odborných jazykových znalostí prostřednictvím ICT u žáků středních škol s technickým zaměřením Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.14/01.0021“ 6 a) log6 x = -1 b) log6 x = 0 c) log6 x = 4 d) log6 x = Výsledky: a) b) 1 c) 1296 d) √ CVIČENÍ Určete všechna x ∈ R, aby platilo: a) logx 25 = 2 b) logx 81 = 4 c) logx 8 = -3 (1) Výsledky: a) 5 b) 3 c) Použitá literatura : [1] Odvárko, O., Řepová, J., 2008. Matematika pro střední odborné školy a studijní obory středních odborných učilišť – 3. část 5. vydání. Praha. ISBN 978-80-7196-039-3