مسائل رياضيات

جمع لوغاريتمات بقاعدة الضرب (مسألة رياضيات)

المعادلة المعطاة:

log1040+log1025\log_{10} 40 + \log_{10} 25

الحل:

نستخدم قاعدة جمع اللوغاريتمات للتعبير عن مجموع اللوغاريتمات:

log1040+log1025=log10(40×25)\log_{10} 40 + \log_{10} 25 = \log_{10} (40 \times 25)

نقوم بحساب الضرب:

log10(40×25)=log101000\log_{10} (40 \times 25) = \log_{10} 1000

الآن، نحسب اللوغاريتم الذي يقاوم قاعدة اللوغاريتمات المعطاة:

log101000=3\log_{10} 1000 = 3

لذا، القيمة النهائية للتعبير:

log1040+log1025=3\log_{10} 40 + \log_{10} 25 = 3

المزيد من المعلومات

بالطبع، دعونا نستعرض الحل بمزيد من التفاصيل مع ذكر القوانين المستخدمة.

المعادلة الأصلية:

log1040+log1025\log_{10} 40 + \log_{10} 25

لنستخدم قاعدة جمع اللوغاريتمات، والتي تنص على أنه عند جمع لوغاريتمين لنفس القاعدة، نقوم بضرب الأعداد داخل اللوغاريتم:

log1040+log1025=log10(40×25)\log_{10} 40 + \log_{10} 25 = \log_{10} (40 \times 25)

الآن، نقوم بحساب الضرب:

log10(40×25)=log101000\log_{10} (40 \times 25) = \log_{10} 1000

هنا، قمنا باستخدام قاعدة لوغاريتمات تنص على أن loga(b×c)=logab+logac\log_a (b \times c) = \log_a b + \log_a c للعبارة داخل اللوغاريتم.

وأخيرًا، نحسب اللوغاريتم الذي يقاوم قاعدة اللوغاريتمات المعطاة:

log101000=3\log_{10} 1000 = 3

هنا، استخدمنا حقيقة أن log101000=3\log_{10} 1000 = 3، حيث يعبر ذلك عن الأساس العشري للرقم 1000.

لذا، بتلخيص الخطوات، قمنا باستخدام قوانين اللوغاريتمات التالية:

  1. قاعدة جمع اللوغاريتمات: logab+logac=loga(b×c)\log_a b + \log_a c = \log_a (b \times c)
  2. قاعدة الضرب في اللوغاريتمات: loga(b×c)=logab+logac\log_a (b \times c) = \log_a b + \log_a c

وباستخدام هذه القوانين، تم تبسيط المعادلة الأصلية إلى:

log1040+log1025=log10(40×25)=log101000=3\log_{10} 40 + \log_{10} 25 = \log_{10} (40 \times 25) = \log_{10} 1000 = 3