Смекни!
smekni.com

Тождественные преобразования показательной и логарифмической функций (стр. 4 из 6)

Для корней нечетной степени справедливо равенство

. В самом деле,
, т.е. число –
есть корень
-й степени из
. Но такой корень при нечетном
единственный. Следовательно,
.

Замечание 1. Для любого действительного

Замечание 2. Удобно считать, что корень первой степени из числа

равен
. Корень второй степени из числа
называют квадратным корнем, а корень третьей степени называют кубическим корнем.

Напомним известные свойства арифметических корней

-ой степени.

Для любого натурального

, целого
и любых неотрицательных целых чисел
и
справедливы равенства:

1.

.

2.

.

3.

.

4.

5.

.

Перейдём к введению степени с рациональным показателем.

Выражение

определено для всех
и
,
, кроме случая
при
. Напомним свойства таких степеней.

Для любых чисел

,
и любых целых чисел
и
справедливы равенства:

Отметим так же, что если

, то
при
и
при

Определение:Степенью числа

с рациональным показателем

, где
– целое число, а
– натуральное
, называется число
.

Итак, по определению

.

При сформулированном определении степени с рациональным показателем сохраняются основные свойства степеней, верные для любых показателей (разница заключается в том, что свойства верны только для положительных оснований).

§2. Показательная функция.

Это функция вида

(
,
). Для неё
,
,
, и при
график имеет такой вид:

При

вид графика такой:

1. Число

называется основанием показательной функции. Область определения функции – вся числовая прямая.

2. Область значения функции – множество всех положительных чисел.

3. Функция непрерывна и дифференцируема во всей области определения. Производная показательной функции вычисляется по формуле

(ax)¢ =axlna

4. При а>1 функция монотонно возрастает, при а<1 монотонно убывает.

5. Показательная функция имеет обратную функцию, называемую логарифмической функцией.

6. График любой показательной функции пересекает ось 0y в точке y=1.

7. График показательной функции – кривая, направленная вогнутостью вверх.

8. При любых действительных значениях

и
справедливы равенства

Эти формулы называют основными свойствами степеней.

Можно так же заметить, что функция

непрерывна на множестве действительных чисел.

§3. Логарифмическая функция.

Определение:Логарифмом числа

по основанию
называется показатель степени, в которую нужно возвести основание
, то бы получить число
.

Формулу

(где
,
и
) называют основным логарифмическим тождеством.

При работе с логарифмами применяются следующие их свойства, вытекающие из свойств показательной функции:

При любом

(
) и любых положительных
и
выполнены равенства:

1.

2.