العمليات الرياضية على اللوغاريتمات

خصائص اللوغاريتمات خصائص اللوغاريتمات

في هذا الدرس سنتعلم خصائص اللوغاريتمات الأساسية وكيفية استخدامها في حل المعادلات والتبسيط.

قبل أن نبدأ، نتذكر أن $\log_2(4) = 2$ لأن $2^2 = 4$. الرقم على اليمين هو الأس والرقم تحت هو الأساس.

💡 مراجعة سريعة

$\log_3(9) = 2$ لأن $3^2 = 9$

السؤال: أي أس نرفع إليه الأساس 3 للحصول على 9؟ الإجابة: 2

1. خاصية المساواة (Equality Property)

إذا رأينا مساواة بين لوغاريتمين لمتغيرين لنفس الأساس، فمعناها أن المتغيرين يساوون بعض.

خاصية المساواة

إذا كان $\log_a(x) = \log_a(y)$ فإن $x = y$

مثال 1

$\log_5(x) = \log_5(8)$

الحل: $x = 8$

مثال 2

$\log_5(x + 4) = \log_5(y + 2)$

الحل: $x + 4 = y + 2$

2. خاصية الضرب (Product Property)

لوغاريتم حاصل الضرب يساوي مجموع اللوغاريتمات. عملية الضرب تتحول إلى جمع!

خاصية الضرب

$\log_a(x \times y) = \log_a(x) + \log_a(y)$

⚠️ يجب أن يكون الأساس نفسه

مثال تطبيقي: $\log_2(5 \times 6)$

$\log_2(5 \times 6) = \log_2(5) + \log_2(6)$

نطبق خاصية الضرب لتحويل الضرب إلى جمع

تطبيق: $\log_2$(4) باستخدام خاصية الضرب

الخطوة 1: نحلل 4 = 2 × 2

الخطوة 2: $\log_2$(4) = $\log_2$(2 × 2)

الخطوة 3: $\log_2$(2 × 2) = $\log_2$(2) + $\log_2$(2)

الخطوة 4: $\log_2$(2) = 1، إذن النتيجة = 1 + 1 = 2

✓ التحقق: $\log_2$(4) = 2 مباشرة لأن 2^2 = 4

3. خاصية القسمة (Quotient Property)

نفس خاصية الضرب ولكن بدل الجمع نضع طرح. القسمة تتحول إلى طرح!

خاصية القسمة

$\log_a(x \div y) = \log_a(x) - \log_a(y)$

🔗 الارتباط مع قوانين الأسس

الضرب في الأسس:

$2^3 \times 2^4 = 2^{3+4} = 2^7$

القسمة في الأسس:

$2^4 \div 2^3 = 2^{4-3} = 2^1$

هذا يذكرنا بحفظ خصائص الضرب والقسمة في اللوغاريتمات

4. خاصية القوة (Power Property)

إذا كان لدينا أس داخل اللوغاريتم، نستطيع إخراج هذا الأس وجعله معامل ضرب أمام اللوغاريتم.

خاصية القوة

$\log_a(x^m) = m \times \log_a(x)$

مثال مفصل: $\log_2(4^4)$

طريقة 1: استخدام خاصية القوة

$\log_2(4^4) = 4 \times \log_2(4)$

$= 4 \times 2 = 8$

طريقة 2: الحل المباشر للتحقق

$4^4 = 256$

$\log_2(256) = ?$

نحتاج: $2^? = 256$

الإجابة: $2^8 = 256$، إذن النتيجة = 8 ✓

ملخص الخصائص

خاصية المساواة

$\log_a(x) = \log_a(y) \rightarrow x = y$

خاصية الضرب

$\log_a(xy) = \log_a(x) + \log_a(y)$

خاصية القسمة

$\log_a(x/y) = \log_a(x) - \log_a(y)$

خاصية القوة

$\log_a(x^m) = m \times \log_a(x)$

💡 ملاحظة مهمة: جميع هذه الخصائص تعمل فقط عندما يكون الأساس نفسه في جميع اللوغاريتمات!

انضم لعائلة الهندسة و الرياضيات

سجل معنا
👨‍💻
جاري تحميل التعليقات...