Hukum Logaritma

4.3 Hukum Logaritma
 
Imej ialah perwakilan visual logaritma. Ia terdiri daripada tiga bahagian utama. 1. Bahagian kiri mengandungi kotak teks dengan definisi logaritma: 'Logaritma ialah kuasa di mana nombor (pangkal) mesti dinaikkan untuk menghasilkan nombor yang diberikan.' 2. Bahagian tengah mempunyai tajuk yang berbunyi 'HUKUM LOGARITMA.' 3. Bahagian kanan menunjukkan ungkapan matematik: 'JIKA b^y = x, maka log_b(x) = y.' dan kemudian kepada ungkapan matematik. Imej mempunyai reka bentuk yang bersih dan mendidik.
 
Hukum Asas Logaritma
Hukum Hasil Darab

\(\log_b{(xy)}=\log_b{(x)}+\log_b{(y)}\)

Hukum Bahagi

\(\log_b{\left( \dfrac{x}{y} \right)}=\log_b{(x)}-\log_b{(y)}\)

Hukum Kuasa

\(\log_b{(x^n)}=n\log_b{(x)}\)

Formula Pertukaran Asas

\(\log_b{(x})=\dfrac{\log_k{(x)}}{\log_k{(b)}}\) (untuk sebarang asas \(k\))

 
Logaritma Khusus
  • Logaritma Biasa: Asas \(10\), ditulis sebagai \(\log{(x)}\).
  • Logaritma Jati: Asas \(e\) (nombor Euler, lebih kurang \(2.718\)), ditulis sebagai \(\ln{(x)}\).
 
Menyelesaikan Persamaan Logaritma
  • Menukar ke Bentuk Eksponen: Gunakan definisi \(\log_b{x}=y \Rightarrow b^y=x\).
  • Menerapkan Hukum Logaritma: Mempermudah dan menyelesaikan persamaan menggunakan hukum hasil darab, bahagi, dan kuasa.
  • Contoh:
    \(\begin{aligned} \log_2{(x)}+\log_2{(x-1)}&=3 \\ \log_2{(x(x-1))}&=3 \\ x(x-1)&=8. \end{aligned}\)
 
Sifat Logaritma
Logaritma \(1\)

\(\log_b{(1)}=0\) (kerana \(b^0=1\))

Logaritma Asas

\(\log_b{(b)}=1\) (kerana \(b^1=b\))

 
Graf Fungsi Logaritma
Contoh

Graf yang memaparkan fungsi logaritma dan eksponen, bersama-sama dengan garis y=x.

Huraian
  • Bentuk: Graf \(y=\log_a(x)\) adalah lengkung yang meningkat perlahan dan melalui titik \((1,0)\).
  • Asimtot: Garis tegak \(x=0\) adalah asimtot.
  • Domain dan Julat: Domain adalah \(x>0\), manakala julat adalah semua nombor nyata.
  • Hubungan dengan Fungsi Eksponen: Fungsi eksponen dan fungsi logaritma berpantulan pada garis lurus \(y=x\). Fungsi eksponen dan fungsi logaritma adalah fungsi songsang antara satu sama lain.
Kesimpulan Umum

Umumnya, 

Jika \(f:x\rightarrow a^x\), maka \(f^{-1}:x\rightarrow \log_ax\).

Oleh itu,

\(y=\log_ax\) ialah songsangan bagi \(a^y=x\).

 
Contoh
Soalan

Selesaikan persamaan \(3^{x-4}=50^{x-3}\).

Penyelesaian

\(\begin{aligned} 3^{x-4}&=50^{x-3} \\ (x-4)\log3&=(x-3)\log50 \\ x\log3-4\log3&=x\log50-3\log50 \\ x\log3-x\log50&=-3\log50+4\log3 \\ x(\log3-\log50)&=-3\log50+4\log3 \\ x&=\dfrac{-3\log50+4\log3}{\log3-\log50} \\ &=2.610 .\end{aligned}\)

Maka, \(x=2.610\) ialah penyelesaian bagi persamaan ini.

 

Hukum Logaritma

4.3 Hukum Logaritma
 
Imej ialah perwakilan visual logaritma. Ia terdiri daripada tiga bahagian utama. 1. Bahagian kiri mengandungi kotak teks dengan definisi logaritma: 'Logaritma ialah kuasa di mana nombor (pangkal) mesti dinaikkan untuk menghasilkan nombor yang diberikan.' 2. Bahagian tengah mempunyai tajuk yang berbunyi 'HUKUM LOGARITMA.' 3. Bahagian kanan menunjukkan ungkapan matematik: 'JIKA b^y = x, maka log_b(x) = y.' dan kemudian kepada ungkapan matematik. Imej mempunyai reka bentuk yang bersih dan mendidik.
 
Hukum Asas Logaritma
Hukum Hasil Darab

\(\log_b{(xy)}=\log_b{(x)}+\log_b{(y)}\)

Hukum Bahagi

\(\log_b{\left( \dfrac{x}{y} \right)}=\log_b{(x)}-\log_b{(y)}\)

Hukum Kuasa

\(\log_b{(x^n)}=n\log_b{(x)}\)

Formula Pertukaran Asas

\(\log_b{(x})=\dfrac{\log_k{(x)}}{\log_k{(b)}}\) (untuk sebarang asas \(k\))

 
Logaritma Khusus
  • Logaritma Biasa: Asas \(10\), ditulis sebagai \(\log{(x)}\).
  • Logaritma Jati: Asas \(e\) (nombor Euler, lebih kurang \(2.718\)), ditulis sebagai \(\ln{(x)}\).
 
Menyelesaikan Persamaan Logaritma
  • Menukar ke Bentuk Eksponen: Gunakan definisi \(\log_b{x}=y \Rightarrow b^y=x\).
  • Menerapkan Hukum Logaritma: Mempermudah dan menyelesaikan persamaan menggunakan hukum hasil darab, bahagi, dan kuasa.
  • Contoh:
    \(\begin{aligned} \log_2{(x)}+\log_2{(x-1)}&=3 \\ \log_2{(x(x-1))}&=3 \\ x(x-1)&=8. \end{aligned}\)
 
Sifat Logaritma
Logaritma \(1\)

\(\log_b{(1)}=0\) (kerana \(b^0=1\))

Logaritma Asas

\(\log_b{(b)}=1\) (kerana \(b^1=b\))

 
Graf Fungsi Logaritma
Contoh

Graf yang memaparkan fungsi logaritma dan eksponen, bersama-sama dengan garis y=x.

Huraian
  • Bentuk: Graf \(y=\log_a(x)\) adalah lengkung yang meningkat perlahan dan melalui titik \((1,0)\).
  • Asimtot: Garis tegak \(x=0\) adalah asimtot.
  • Domain dan Julat: Domain adalah \(x>0\), manakala julat adalah semua nombor nyata.
  • Hubungan dengan Fungsi Eksponen: Fungsi eksponen dan fungsi logaritma berpantulan pada garis lurus \(y=x\). Fungsi eksponen dan fungsi logaritma adalah fungsi songsang antara satu sama lain.
Kesimpulan Umum

Umumnya, 

Jika \(f:x\rightarrow a^x\), maka \(f^{-1}:x\rightarrow \log_ax\).

Oleh itu,

\(y=\log_ax\) ialah songsangan bagi \(a^y=x\).

 
Contoh
Soalan

Selesaikan persamaan \(3^{x-4}=50^{x-3}\).

Penyelesaian

\(\begin{aligned} 3^{x-4}&=50^{x-3} \\ (x-4)\log3&=(x-3)\log50 \\ x\log3-4\log3&=x\log50-3\log50 \\ x\log3-x\log50&=-3\log50+4\log3 \\ x(\log3-\log50)&=-3\log50+4\log3 \\ x&=\dfrac{-3\log50+4\log3}{\log3-\log50} \\ &=2.610 .\end{aligned}\)

Maka, \(x=2.610\) ialah penyelesaian bagi persamaan ini.

 
Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor Slot Gacor