Логарифм числа на базовом ЕГЭ
Логарифм числа b по основанию a — это показатель степени, в которую надо возвести a, чтобы получилось b: например, log₂ 32 = 5, потому что 2⁵ = 32. На базовом ЕГЭ по математике тема нужна в задании 16 (1 балл): значение выражения с логарифмами находят без калькулятора и записывают в бланк одним числом.
Свойства логарифма в одной таблице
| Правило | Формула | Пример |
|---|---|---|
| Определение | logₐ b = c ⇔ aᶜ = b | log₂ 32 = 5, потому что 2⁵ = 32 |
| Ограничения | a > 0, a≠1, b > 0 | Записи log₂(-8) и log₂ 0 смысла не имеют; сам логарифм может быть отрицательным: log₂ 1/8 = -3 |
| Логарифм основания и единицы | logₐ a = 1, logₐ 1 = 0 | log₇ 7 = 1, log₇ 1 = 0 |
| Десятичный логарифм | lg b = log₁₀ b | lg 100 = 2, lg 0,001 = −3 |
| Натуральный логарифм | ln e = 1, ln 1 = 0, ln eᵏ = k | ln e⁵ = 5; основание e примерно 2,72 |
| Основное логарифмическое тождество | a^(logₐ b) = b | 5^(log₅ 11) = 11; основания степени и логарифма должны совпадать |
| Логарифм произведения | logₐ xy = logₐ x + logₐ y | log₆ 4 + log₆ 9 = log₆ 36 = 2 |
| Логарифм частного | logₐ x/y = logₐ x - logₐ y | log₂ 40 - log₂ 5 = log₂ 8 = 3 |
| Показатель выносится вперёд | logₐ bᵏ = k logₐ b | log₂ 4³ = 3 log₂ 4 = 6 |
Все свойства с условиями и примерами — в справочнике: «Свойства логарифмов»: таблица формул (есть PDF для печати).
Быстрые ответы
Что такое логарифм числа?
Логарифм числа b по основанию a — показатель степени, в которую нужно возвести a, чтобы получить b. Логарифм задаёт тот же вопрос, что и степень, только с другого конца: известны основание и результат, а найти надо показатель.
Что такое логарифм?
Показатель степени, в которую нужно возвести основание, чтобы получить аргумент. Запись log_a b = c равносильна равенству a^c = b.
Как решать задание 16 с логарифмами?
Шаги такие:
- посмотри на основания
- переведи запись в вопрос «в какую степень»
- если логарифм сидит в показателе степени
- досчитай до одного числа
- проверь обратным ходом.
Какие ошибки чаще всего допускают в теме «Логарифм числа»?
Разбивают логарифм суммы. Записи logₐ(x+y) = logₐ x + logₐ y не существует, это выдуманное свойство. Складывать в один логарифм можно только через произведение: logₐ x + logₐ y = logₐ xy. Проверь на числах: lg 100 + lg 10 = 3, а lg 110 вообще не целое.
Логарифм пугает видом, хотя за ним стоит один короткий вопрос: в какую степень возвести основание, чтобы получить нужное число. На базовом ЕГЭ это задание 16 — одно число в бланк, и без калькулятора. Разберём определение, десятичный и натуральный логарифмы и те свойства, которые реально нужны для счёта.
Что такое логарифм числа?
Со степенями ты уже работал: 2⁵ = 32. Логарифм задаёт тот же самый вопрос, только с другого конца: известны основание 2 и результат 32, а найти надо показатель. Ответ и есть логарифм.
Логарифм числа b по основанию a — это показатель степени, в которую нужно возвести a, чтобы получить b. Записывают так:
Читается «логарифм бэ по основанию а». Число a называют основанием, число b — аргументом (или подлогарифмическим выражением).
У этой записи есть жёсткие ограничения, и они не украшение, а часть определения: основание a > 0 и a≠1, аргумент b > 0. Причина простая: единицу в любой степени даёт единицу, поэтому основание 1 не годится, а положительное число ни в какой степени не даст ноль или отрицательное число — поэтому аргумент строго больше нуля. Записи вида log₂(-8) или log₂ 0 смысла не имеют.
А вот сам логарифм отрицательным быть вполне может: log₂ 1/8 = -3, потому что 2⁻³ = 1/8. Отрицательным не бывает аргумент — не путай эти две вещи.
Проверь себя за 10 секунд
Чему равно log₄ 64?
Вопрос звучит так: в какую степень возвести 4, чтобы получить 64. Перебираем: 4, 16, 64 — это третья степень. Значит log₄ 64 = 3. Вариант 16 возникает, если по привычке делить 64 на 4, но логарифм — это показатель степени, а не результат деления.
Задача ЕГЭ по теме
Два задания 16 ЕГЭ из тренажёра: введите ответ — проверка сразу, без регистрации.
-
Задание 1 из 2
Найдите значение выражения 10sin 1170°.
Показать ответ
-
Задание 2 из 2
Найдите значение выражения log₂5 + log₂(8/5).
Показать ответ
Задания не загрузились. Обновите страницу или откройте тренажёр.
Как посчитать логарифм в уме?
Калькулятор на экзамене запрещён, поэтому все логарифмы в задании 16 подобраны так, чтобы считаться устно. Приём один: представь аргумент степенью основания — и показатель этой степени сразу даст ответ.
Разберём подряд. log₃ 81: спрашиваем себя «в какую степень возвести 3, чтобы вышло 81». Перебираем: 3, 9, 27, 81 — это четвёртая степень, значит ответ 4. log₅ 125 = 3, потому что 5³ = 125. log₄ 64 = 3, потому что 4³ = 64.
Два значения стоит просто запомнить, они встречаются постоянно:
Первое — потому что a¹ = a, второе — потому что любое число в нулевой степени равно единице. Отсюда log₇ 7 = 1 и log₇ 1 = 0, и никакого счёта здесь не нужно.
Чтобы «перебор степеней» шёл быстро, держи в голове таблицу ниже. Ничего сверх неё в задании 16 обычно и не требуется: аргументы берут из этих же чисел.
Если аргумент меньше единицы, показатель уходит в минус: log₃ 1/27 = -3, потому что 3⁻³ = 1/27. Отрицательный ответ в бланке — нормальное явление, минус в этом задании не запрещён.
Десятичный lg и натуральный ln
Два основания используются так часто, что для них завели отдельные обозначения — и именно они вынесены в название темы.
Десятичный логарифм — логарифм по основанию 10. Пишут lg b вместо log₁₀ b. Считается ровно так же: lg 100 = 2, потому что 10² = 100; lg 10000 = 4; lg 1 = 0. С дробями работает минус: lg 0,001 = −3, ведь 10⁻³ = 0,001. Удобное правило для круглых чисел: у степени десятки логарифм равен количеству нулей, а у десятичной дроби — количеству знаков после запятой со знаком минус.
Натуральный логарифм — логарифм по основанию e. Пишут ln b вместо logₑ b. Здесь e — иррациональное число, примерно 2,72; точное значение выписать нельзя, как и у числа π. Но считать это не мешает: аргументы в заданиях подбирают степенями самого e.
То есть ln e⁵ = 5 — и никакого приближённого счёта с числом 2,72 не требуется.
Главное, что нужно унести: lg и ln — не два разных зверя, а обычные логарифмы с фиксированными основаниями 10 и e. Все свойства из следующего блока работают для них без изменений. И не путай сами обозначения: lg — это десятка, ln — это e. Одной перепутанной буквы хватает, чтобы потерять балл на пустом месте.
Какие свойства логарифмов нужны на экзамене?
Свойства логарифмов есть в справочных материалах, которые выдают вместе с КИМ, — заучивать их наизусть не обязательно. А вот понимать, какое из них когда применять, придётся: искать нужную строчку в справочнике посреди экзамена долго.
Основное логарифмическое тождество. Если возвести основание в степень, равную логарифму по этому же основанию, получится сам аргумент:
Это не фокус, а прямое прочтение определения: логарифм и есть тот показатель, который даёт b. Отсюда 5^(log₅ 11) = 11 и 10^(lg 6) = 6. Ключевое условие — основания совпадают. В записи 2^(log₅ 7) тождество не работает, там 2 и 5 разные.
Сумма и разность. Логарифмы с одинаковым основанием складываются и вычитаются так:
Читай справа налево: сумма логарифмов — это логарифм произведения, разность — логарифм частного. Например, log₆ 4 + log₆ 9 = log₆ 36 = 2: по отдельности ни 4, ни 9 степенями шестёрки не являются, а их произведение — да.
Показатель выносится вперёд. Степень внутри логарифма превращается в множитель:
Проверь на понятном: log₂ 4³ = 3 log₂ 4 = 3 · 2 = 6. И то же самое в лоб: 4³ = 64 = 2⁶. Сходится.
И самое важное ограничение всех трёх свойств: они работают только при одинаковых основаниях. Выражение log₂ 8 + log₄ 16 в один логарифм не сворачивается — основания 2 и 4 разные. Такие суммы считают по частям: log₂ 8 = 3, log₄ 16 = 2, в сумме 5.
Как решать задание 16 с логарифмами?
- 1Посмотри на основания. Одинаковые — можно сворачивать сумму и разность в один логарифм. Разные — считай каждый логарифм отдельно и складывай уже числа.
- 2Переведи запись в вопрос «в какую степень». log₅ 125 — это «в какую степень возвести 5, чтобы получить 125». Дальше работает таблица степеней, а не формулы.
- 3Если логарифм сидит в показателе степени, ищи основное тождество a^(logₐ b) = b. Мешающее слагаемое в показателе сначала отдели: a^(k + logₐ b) = aᵏ · a^(logₐ b).
- 4Досчитай до одного числа. Ответ в задании 16 — одно число, а не выражение. Логарифм в ответе остаться не может.
- 5Проверь обратным ходом. Получил 5 для log₂ 32 — быстро возведи: 2⁵ = 32. Сошлось — записывай в бланк. Проверка занимает секунды и ловит почти все ошибки.
Разбор: разность логарифмов
Разбор: логарифм в показателе степени
Разбор: десятичные логарифмы
Проверь себя
Шесть вопросов по тем местам, где в задании 16 теряют балл. Считай в уме, калькулятор на экзамене всё равно не дадут.
1.Чему равно log₄ 64?
Вопрос звучит так: в какую степень возвести 4, чтобы получить 64. Перебираем: 4, 16, 64 — это третья степень. Значит log₄ 64 = 3. Вариант 16 возникает, если по привычке делить 64 на 4, но логарифм — это показатель степени, а не результат деления.
2.Чему равно 7^(log₇ 12)?
Основание степени и основание логарифма совпадают, поэтому работает основное логарифмическое тождество a^(log_a b) = b. Ответ — сам аргумент, то есть 12. Само значение log₇ 12 искать не нужно, оно не целое.
3.Чему равно lg 0,01?
Запись lg означает основание 10. Число 0,01 — это 10 в минус второй степени, значит lg 0,01 = −2. Отрицательный ответ здесь нормален: отрицательным не может быть аргумент, а само значение логарифма — сколько угодно.
4.Какое из равенств верно?
Сумма логарифмов с одинаковым основанием — это логарифм произведения: lg 3 + lg 4 = lg (3·4) = lg 12. Вариант с lg 7 — самая частая ошибка темы: логарифм суммы и сумма логарифмов не связаны. В последнем варианте разность даёт логарифм частного: lg 12 − lg 3 = lg 4, а не lg 9.
5.Чему равно ln e⁵?
Запись ln означает логарифм по основанию e. Вопрос «в какую степень возвести e, чтобы получить e в пятой» отвечает сам на себя: ответ 5. Приближённое значение e ≈ 2,72 здесь совершенно не нужно.
6.Чему равно log₅ 5 + log₂ 32?
Основания разные (5 и 2), поэтому свернуть сумму в один логарифм нельзя — считаем по отдельности. log₅ 5 = 1 (основание равно аргументу), log₂ 32 = 5 (2⁵ = 32). В сумме 1 + 5 = 6. Вариант 37 получается, если сложить аргументы (5 + 32), вариант 160 — если их перемножить; ни то, ни другое к логарифмам с разными основаниями отношения не имеет.
Какие ошибки делают в задачах с логарифмами?
Разбивают логарифм суммы. Записи logₐ(x+y) = logₐ x + logₐ y не существует, это выдуманное свойство. Складывать в один логарифм можно только через произведение: logₐ x + logₐ y = logₐ xy. Проверь на числах: lg 100 + lg 10 = 3, а lg 110 вообще не целое.
Применяют свойства к разным основаниям. log₂ 8 + log₄ 16 по свойству суммы не сворачивается: оно работает только при одинаковом основании, а здесь 2 и 4. Считай каждый логарифм по отдельности и складывай готовые числа.
Путают lg и ln. lg — основание 10, ln — основание e. Перепутал буквы — получил другое число при абсолютно верном ходе решения. Первым делом в любом задании определи основание и подпиши его, если запись непривычная.
Тянут основное тождество на чужое основание. a^(logₐ b) = b требует, чтобы основание степени и основание логарифма совпадали. В 2^(log₅ 7) они разные, и семёрка оттуда не получается.
Возводят логарифм в степень вместо выноса множителя. logₐ bᵏ — это k logₐ b, а не (logₐ b)ᵏ. Степень относится к аргументу, и она выходит вперёд множителем.
Забывают ограничения. Основание a > 0 и a≠1, аргумент b > 0. Логарифма нуля и отрицательного числа не существует. При этом значение логарифма отрицательным быть может — эти две вещи путают чаще всего.
Оставляют в ответе логарифм или бесконечную дробь. В задании 16 ответ записывается целым числом или конечной десятичной дробью. Если в бланк просится log₂ 5 или что-то вроде 0,333…, значит, где-то потерялось свойство — вернись и пересчитай.
Шпаргалка
На экзамене
- Задание 16 стоит 1 балл, как и любое другое в этом варианте. Закладывай на него 2–3 минуты: логарифмы там подобраны под устный счёт, и долгие вычисления — признак того, что ты пошёл не тем путём.
- Свойства степеней и логарифмов есть в справочных материалах, которые выдают вместе с КИМ. Загляни туда в начале работы, чтобы на экзамене не искать нужную строчку впервые. А вот степени двойки, тройки и пятёрки до пятой держи в голове: их в справочнике нет, а калькулятор запрещён.
- Порядок действий всегда один: сначала смотрим на основания, потом сворачиваем или считаем по отдельности, в конце проверяем обратным возведением в степень.
- Ответ записывается в бланк как одно число, без слова «log» и без единиц измерения. Знак минус, если он получился, тоже переносится в бланк.
- Если свойство вылетело из головы, а логарифмы «хорошие», считай каждый в лоб по определению — этого хватает в большинстве заданий 16 с логарифмами.
Словарь темы
- Логарифм
- Показатель степени, в которую нужно возвести основание, чтобы получить аргумент. Запись log_a b = c равносильна равенству a^c = b.
- Основание логарифма
- Число, которое возводят в степень; в записи log_a b это a. Должно быть положительным и не равным единице.
- Аргумент логарифма
- Число, которое хотят получить возведением основания в степень; в записи log_a b это b. Иначе называют подлогарифмическим выражением. Всегда строго больше нуля.
- Основное логарифмическое тождество
- Равенство a^(log_a b) = b. Прямое следствие определения: логарифм и есть тот показатель, который превращает основание в аргумент. Требует совпадения оснований степени и логарифма.
- Десятичный логарифм
- Логарифм по основанию 10, обозначается lg. Например, lg 1000 = 3.
- Натуральный логарифм
- Логарифм по основанию e, обозначается ln. Например, ln e = 1.
- Число e
- Иррациональное число, примерно равное 2,72. Служит основанием натурального логарифма; точное десятичное значение записать нельзя, как и у числа π.
Частые вопросы
Что нужно запомнить по теме «Логарифм числа»?
Главное:
- logₐ b = c ⇔ aᶜ = b
- a^(logₐ b) = b
- logₐ a = 1, logₐ 1 = 0
- logₐ xy = logₐ x + logₐ y
- logₐ x/y = logₐ x - logₐ y
- logₐ bᵏ = k logₐ b.
Остальное — в разделе темы выше.
Задание дня ЕГЭ — каждый день одно новое · задание раз в неделю в Telegram
Источники и проверка
4 документа
- Демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ 2027 по базовой математике (архив ФИПИ). ФИПИ, проект 2027 года.
- ФИПИ: демоверсии, спецификации и кодификаторы ЕГЭ 2027. ФИПИ, проект 2027 года.
- Федеральный государственный образовательный стандарт среднего общего образования (приказ Минобрнауки России от 17.05.2012 № 413, в редакции приказа Минпросвещения России от 12.08.2022 № 732) — на него опирается кодификатор ЕГЭ.
- Федеральная образовательная программа среднего общего образования (приказ Минпросвещения России от 18.05.2023 № 371) — на него опирается кодификатор ЕГЭ.
Соответствие кодификатору ЕГЭ 2027 (проект ФИПИ от 28.08.2026, сверено ): 1.6 «Логарифм числа. Десятичные и натуральные логарифмы». В проекте КИМ 2027 базового уровня задание 16 проверяет вычисления и преобразования выражений; нумерация базового экзамена не изменилась.
Что сверено по документам
- Тема соответствует коду 1.6 кодификатора по математике базового уровня: «Логарифм числа (десятичные и натуральные)», проверяется заданием 16.
- Задание 16 базового ЕГЭ — вычисление значения выражения со степенями, логарифмами, тригонометрией и корнями; 1 балл, ответ — число.
- Определение логарифма и ограничения a > 0, a ≠ 1, b > 0.
- Свойства a^(log_a b) = b, log_a a = 1, log_a 1 = 0, log_a xy = log_a x + log_a y, log_a (x/y) = log_a x − log_a y, log_a b^k = k·log_a b входят в справочные материалы, выдаваемые вместе с КИМ.
- Свойство a^(m+n) = a^m · a^n тоже есть в справочных материалах.
- Калькулятор на базовом ЕГЭ по математике запрещён, разрешена только линейка.
- Ответ задания 16 записывается в бланк № 1 как целое число или конечная десятичная дробь — поэтому логарифм или бесконечная дробь в ответе означают ошибку.
- Число e иррационально и приблизительно равно 2,72; точное десятичное значение записать нельзя.
Утверждения сверены со спецификацией и кодификатором ФИПИ, проверено редакцией НейроМиши, обновлено . Как мы готовим материалы.
Закрепи на тренажёре
Прочитал теорию — реши задания по теме. Миша подберёт уровень и разберёт ошибки.
