l o g a r i t m i   :       proprietà  ( regole di calcolo )   fondamentali 

Partiamo da:     y = ax         ( a > 0 )

y = expa ( x )        ( definizione di exp )

x = loga ( y )       ( definizione di log )

y' = expa ( x' )

x' = loga ( y' )

y · y'  =  expa ( x ) · expa ( x' ) x + x'  =  loga ( y ) + loga ( y' )

a x + x'   =  a x  ·  a x'     ( proprietà della somma degli esponenti )

y · y'  = ax · ax' = ax+x' = expa ( x + x' )

 =>             x + x'  =   loga ( y · y' )

expa ( x + x' ) = expa ( x ) · expa ( x' ) loga ( y ) + loga ( y' ) =  loga ( y · y' )

 (1) regola del logaritmo di un prodotto :      loga ( y · y' ) = loga ( y ) + loga ( y' )

a x  x'   = ( a x ) x'          ( proprietà del prodotto degli esponenti )

y = expa ( x )

x = loga ( y )

yc = ( expa(x) )c = ( ax )c = ax·c = expa(x·c)

=>                x c   =  loga ( y c )

expa ( x · c ) = ( expa (x) ) c loga (y) · c  = loga ( y c )

 (2) regola del logaritmo di una potenza :           loga ( y c ) = c · loga (y)

c = -1 b = y c         ( =>  c = logy (b)  )
loga ( y -1 ) = (-1) · loga (y) loga (y c) = loga (y) · c = loga (y) · logy (b)
loga ( 1 / y ) = - loga ( y ) loga ( b ) = loga (y) · logy (b)

 loga( z / y )=loga(z · 1/y)=loga(z) - loga(y)

 logy ( b ) = loga ( b ) /  loga ( y )

^  regola del logaritmo di un quoziente ^   regola del cambiamento di base

 i morfismi esponenziale e logaritmico

  x  expa   u 
loga
+  x + y expa  u · ·
loga
  y  expa   v 
loga

 

expa(x+y)=ax+y=ax·ay=expa(x)·expa(y)=u·v
loga(u·v) = loga(u) + loga(v) = x + y

Logaritmo di potenza (logaritmo di esponenziale) :   loga bx = x · loga b

Quando  b=a   (porta col mouse  b  a coincidere con  a)  
logb=loga  ed  expa  sono funzioni inverse
e quindi la loro composizione è l'identità:  loga ax = x .
In generale, se  k  è quel numero tale che  ak=b ,   quindi  k=logab , si ha:
loga bx = loga akx = k·x = x · logab .
In figura  x  è l'ascissa del punto  d  (spostabile col mouse)  e  m=bx=akx .
Muovendo  d  si modificano, sull'asse delle ascisse,  xk·x   e   m .

 

 

cambiamento di base nei logaritmi :   logb x = ( loga x ) / ( loga b )
(  da:  loga x = loga b(logbx) = logb x  ·  loga b = loga·  logb x  )
Nella figura sono rappresentate  expaexpb , logalogb ;
k  è quel numero tale che  ak=b ,   quindi  k=logab ;
la figura illustra che   bx = akx   e che quindi, per simmetria rispetto a  y=x
 logax = k·logbx
( ovvero:  logax = logab · logbx )