対数の性質 - MATH AQUARIUM

Math-Aquarium【定理・公式の証明】対数の性質
対数の性質
a>0,a≠1,M>0,N>0 で,k が実数のとき
1
logaMN=logaM+logaN
2
log a
3
logaMk=klogaM
M
=logaM-logaN
N
証明 1
logaM=x,logaN=y とおくと M=ax,N=ay
このとき MN=axay=ax+y
よって logaMN=x+y=logaM+logaN
証明 2
logaM=x,logaN=y とおくと M=ax,N=ay
このとき
よって
M
ax
= y =ax-y
N
a
log a
M
=x-y=logaM-logaN
N
証明 3
logaM=x とおくと M=ax
このとき Mk=(ax)k=akx
よって logaMk=kx=klogaM
底の変換公式
a,b,c は正の数で,a≠1,c≠1 のとき logab=
log c b
log c a
証明
logab=r とおくと ar=b
この両辺の c を底とする対数を考えると logcar=logcb
対数の性質 3 から
rlogca=logcb
a≠1 より logca≠0 であるから
ポイント
r=
log c b
log c a
すなわち logab=
対数の定義と指数法則を用いる。
log c b
log c a