1. ฟังก์ชันลอการิทึม ( Logarithm function )
นิยาม ฟังก์ชันลอการิทึม คือ ฟังก็ชัน f x , y R R y log a x ; a 0 , a 1
หรือ f x , y R R x a ; a 0 , a 1
y
ซึ่งเป็นอินเวอร์สของฟังก์ชันเอกซ์โพเนนเชียล
ดังนั้น ความสัมพันธ์ระหว่าง x กับ y ที่เขียนในรูป x = ay มีความหมายเดียวกับ y = logax
y = logax ก็ต่อเมื่อ x = ay
logax อ่านว่า ลอการิทึมเอกซ์ฐาน เอ หรือ ล็อกเอกซ์ฐาน เอ
กราฟของฟังก์ชันลอการิทึม
จากสมการ y = logax ; x > 0 และ a > 0 , a 1
จึงสามารถแบ่ง a ได้เป็น 2 ช่วง คือ 0 < a < 1 และ a > 1
เมื่อนามาเขียนกราฟได้ดังนี้
กรณี 0<a<1 กรณี a > 1
y y
(1,0) (1,0)
x x
0 0
ข้อสังเกตจากกราฟ
1. กราฟของฟังก์ชัน y = logax ; a > 0 และ a 1 จะผ่านจุด (1,0) เสมอ
2. ถ้า 0 < a < 1 แล้ว y = logax เป็นฟังก์ชันลด
3. ถ้า a > 1 แล้ว y = logax เป็นฟังก์ชันเพิ่ม
4. ฟังก์ชันลอการิทึมเป็นฟังก์ชัน 1 - 1 จาก R+ ไปทั่วถึง (ไปบน) R
5. ฟังก์ชันลอการิทึมเป็นฟังก์ชัน 1 - 1 จะได้ว่า logax = logay ก็ต่อเมื่อ x = y
ตัวอย่างที่ 1 การเขียน log ให้อยู่ในรูปเลขยกกาลัง
(1) log216 = 4 จะได้ 24 = 16
(2) log749 = 2 จะได้ 72 = 49
(3) logax = 4 จะได้ a4 = x
(4) logeb = 2 จะได้ e2 = b
2. สมบัติของลอการิทึม (กฎของลอการิทึม)
ถ้า a,M,N เป็นจานวนจริงบวก และ a 1, p และ q เป็นจานวนจริง
1. logaMN = logaM + logaN
เช่น log 15 log ( 5 3 )
2
= 2
log 5 log 3 2 2
2. loga M = logaM - logaN
N
5
เช่น log 2 = log 2
5 log 2
3
3
p
3. log M
a = PlogaM
เช่น log 3
7
5
= 5 log 3
7
4. logaa = 1
เช่น log 3
3 = 1
log 7
7 = 1
5. loga1 = 0
เช่น log 5
1 = 0
log 9
1 = 0
6. a log a M = M
เช่น 7
log 7 5
= 5
7. M log a N
= N
log a M
เช่น 4
log 2 8
= 8
log 2 4
p
8. log a
q M
p
= log a
M
q
เช่น log 2
2 8
4
= 4
log 2
8
2
1
9. loga
= log 1 N = - logaN
N a
1
เช่น log 2 = log 1
2 = log 2
8
8 8
log a M
10. logNM = เมื่อ N 1 (การเปลี่ยนฐานของ log)
log a N
log 5
เช่น log 3
5 = 2
log 2
3
1
11. logaM = เมื่อ M 1
log M a
เช่น log 8
2 = 1
log 2
8
log10M จะเขียนแทนด้วย log M
log 5 = 1 - log 2
log 2 = 1 – log 5