- 7 -Alle voksende logaritmefunktioner har i princippet samme udseende som log 2 (se figur 1.1.1 og jfr.sætning 1.1.3). Graferne for logaritmefunktionerne log og ln (dvs. log 10 og log e ) ses på figur 1.1.2.43210-1-2-3-4lnlog0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16Fig. 1.1.2Som logaritmefunktion betragtet bruges de aftagende logaritmefunktioner stort set ikke. Men for idet mindste at se grafen for en aftagende logaritmefunktion, er der på figur 1.1.3 tegnet grafen forlog (dvs. logaritmefunktionen med grundtal 31).1343210-1log130 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16-2-3Fig. 1.1.3I forbindelse med logaritmefunktioners monotoni-egenskaber gælder følgende sætning:Sætning 1.1.8.Om en logaritmefunktion log c med grundtal c gælder:c < 1 ⇒ log c er aftagende i R +c > 1 ⇒ log c er voksende i R +Bevis:Sætningen følger af, at en logaritmefunktion enten er voksende i R + eller aftagende i R + , at log c (1) =0 samt at log c (c) = 1. Detaljerne overlades til læseren. ♥Bemærk, at indholdet af sætning 1.1.8 er fint i overensstemmelse med udseendet af graferne på figur1.1.1, 1.1.2 og 1.1.3.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Steen Bentzen: ”Matematik for Gymnasiet. Logaritme-, eksponential- og potensfunktioner – og matematiske modeller”
- 8 -I forlængelse af sætning 1.1.3 vil vi nu anføre følgende sætning:Sætning 1.1.9.For logaritmefunktionen med grundtal c gælder, at(x) log c1= ⋅lnx for alle x ∈ R +ln cBevis:Ifølge sætning 1.1.3 findes der en konstant k, så(x) log c= k ⋅lnx for alle x ∈ R + . Dette gælderspecielt for x = c, hvormed vi får:hvormed det ønskede er bevist. ♥(c) log c= k ⋅lnc . Da log c (c) = 1 giver dette os, at k =1 ,ln cAf sætning 1.1.9 fremgår, at det er nok med én logaritmetast på lommeregneren/grafregneren, nemligen ln-tast. Herefter kan alle øvrige logaritmefunktioners værdier beregnes ud fra formlen i sætning1.1.9. Vi har f.eks., at:11log 2 (x) = ⋅ln x = ⋅ ln x = 1,44270⋅ln xln 2 0,69315og11log 10 (x) = ⋅ln x = ⋅ ln x = 0,43429⋅ln xln10 2,30259Vi får dermed f.eks., at log 2 (5)= 1,44270⋅ ln 5 = 1,44270⋅1,60944 = 2,32193 og tilsvarende,at log 10 (5) = log(5) = 0,43429·ln 5 = 0,69897.Imidlertid indeholder de fleste ”matematiske” lommeregnere en speciel tast til både ln og log.Øvelse 1.1.10.Find ved hjælp af lommeregneren/grafregneren log og ln til hvert af følgende tal:3,18 , 41869 , 4⋅10 33 , 0,2⋅10 -17 og 10000. ♥Øvelse 1.1.11.Find værdien af følgende udtryk, når a = 28,6 og b = 231,4, dels ved først at indtaste udtrykket direktei lommeregneren, dels ved at reducere mest muligt, og derefter udregne værdien:a)⎛ln ⎜⎝4b ⎞⎟a⎠⎛ 2a ⎞+ ln ⎜ ⎟b⎝ ⎠ln(a + b)+ln(b3)b)⎛3⎜log(b⎝2a) + log( ) +blog(a4⋅ b3)log(3⎞a ) ⎟⎠♥Oprindeligt blev logaritmefunktionen opfundet som et redskab til forenkling af beregninger. Denneforenkling fremkom, idet multiplikation erstattes af addition, division erstattes af subtraktion ogroduddragning og potensopløftning erstattes af simpel division og multiplikation (jfr. sætning1.1.6). Ved hjælp af en tabel kunne man således nemmere overkomme større beregninger. Denneberegningsforenkling, som foregik v.hj.a. titalslogaritmen log, har efter regnemaskinernes indførelsekun historisk interesse, og vi vil ikke komme nærmere ind herpå.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Steen Bentzen: ”Matematik for Gymnasiet. Logaritme-, eksponential- og potensfunktioner – og matematiske modeller”