Przejdź do treści

Jak obliczyć logarytm krok po kroku - definicja, wzory i zadania maturalne

Jak obliczyć logarytm? Definicja, 4 metody obliczania, zamiana podstawy, logarytm dziesiętny i naturalny. 8 rozwiązanych zadań maturalnych krok po kroku.

Opublikowano: · zaktualizowano · 4 min czytania

Logarytmy brzmią jak coś strasznego, ale to jeden z najprostszych tematów na maturze, jeśli zrozumiesz jedną rzecz: logarytm to po prostu odwrotność potęgi. Jeśli umiesz szybko potęgować, umiesz też szybko logarytmować. W tym poradniku pokażę ci, jak obliczać logarytmy bez kalkulatora, jakie są własności i jak rozpoznać typowe zadania maturalne z logarytmami.

Czym jest logarytm - definicja

Zacznijmy od podstaw. Logarytm log⁡ab\log_a b to taka liczba xx, że ax=ba^x = b.

log⁡ab=x  ⟺  ax=b\log_a b = x \iff a^x = b

Gdzie:

  • •aa to podstawa logarytmu (liczba dodatnia, różna od 1),
  • •bb to liczba logarytmowana (musi być dodatnia),
  • •xx to wartość logarytmu.

Innymi słowy, log⁡ab\log_a b odpowiada na pytanie: "Do jakiej potęgi trzeba podnieść aa, żeby otrzymać bb?"

Przykład intuicji

Ile wynosi log⁡28\log_2 8?

Pytamy: do jakiej potęgi podnieść 2, żeby dostać 8? Odpowiedź: 3, bo 23=82^3 = 8.

Czyli log⁡28=3\log_2 8 = 3. Koniec tajemnicy.

Metoda 1: Zamiana na równanie wykładnicze

Najprostsza metoda - przepisz logarytm jako potęgę i znajdź wykładnik.

Przykład 1

0/2

Oblicz log⁡381\log_3 81.

Pokaż rozwiązanie

Rozwiązanie:

log⁡381=x  ⟺  3x=81\log_3 81 = x \iff 3^x = 81

Szukamy wykładnika: 31=33^1 = 3, 32=93^2 = 9, 33=273^3 = 27, 34=813^4 = 81. Mamy: x=4x = 4.

Odpowiedź:

log⁡381=4\log_3 81 = 4.

Przykład 2

0/2

Oblicz log⁡1/28\log_{1/2} 8.

Pokaż rozwiązanie

Rozwiązanie:

(12)x=8\left(\frac{1}{2}\right)^x = 8

Zapisujemy 12=2−1\frac{1}{2} = 2^{-1} oraz 8=238 = 2^3:

(2−1)x=23  ⟹  2−x=23  ⟹  −x=3  ⟹  x=−3(2^{-1})^x = 2^3 \implies 2^{-x} = 2^3 \implies -x = 3 \implies x = -3
Odpowiedź:

log⁡1/28=−3\log_{1/2} 8 = -3.

Metoda 2: Własności logarytmów

To twoje główne narzędzie na maturze. Musisz znać pięć wzorów na pamięć:

Logarytm iloczynu

log⁡a(x⋅y)=log⁡ax+log⁡ay\log_a(x \cdot y) = \log_a x + \log_a y

Logarytm ilorazu

log⁡axy=log⁡ax−log⁡ay\log_a \frac{x}{y} = \log_a x - \log_a y

Logarytm potęgi

log⁡axn=n⋅log⁡ax\log_a x^n = n \cdot \log_a x

Specjalne wartości

log⁡a1=0,log⁡aa=1,log⁡aan=n\log_a 1 = 0, \quad \log_a a = 1, \quad \log_a a^n = n

Przykład 3

0/3

Oblicz log⁡212+log⁡243\log_2 12 + \log_2 \frac{4}{3}.

Pokaż rozwiązanie

Rozwiązanie:

Ze wzoru na logarytm iloczynu (w odwrotnej stronie):

log⁡212+log⁡243=log⁡2(12⋅43)=log⁡216\log_2 12 + \log_2 \frac{4}{3} = \log_2 \left(12 \cdot \frac{4}{3}\right) = \log_2 16

A log⁡216=4\log_2 16 = 4, bo 24=162^4 = 16.

Odpowiedź:

log⁡212+log⁡243=4\log_2 12 + \log_2 \frac{4}{3} = 4.

Przykład 4

0/3

Oblicz log⁡550−log⁡52\log_5 50 - \log_5 2.

Pokaż rozwiązanie

Rozwiązanie:

log⁡550−log⁡52=log⁡5502=log⁡525=2\log_5 50 - \log_5 2 = \log_5 \frac{50}{2} = \log_5 25 = 2
Odpowiedź:

log⁡550−log⁡52=2\log_5 50 - \log_5 2 = 2.

Przykład 5

0/3

Oblicz log⁡3275\log_3 27^5.

Pokaż rozwiązanie

Rozwiązanie:

Ze wzoru na logarytm potęgi:

log⁡3275=5⋅log⁡327=5⋅3=15\log_3 27^5 = 5 \cdot \log_3 27 = 5 \cdot 3 = 15

bo log⁡327=3\log_3 27 = 3 (ponieważ 33=273^3 = 27).

Odpowiedź:

log⁡3275=15\log_3 27^5 = 15.

Metoda 3: Zamiana podstawy logarytmu

Gdy kalkulator lub tabela zna logarytm tylko o jednej podstawie (np. 10 lub ee), a ty musisz obliczyć z inną podstawą, używasz wzoru na zamianę:

log⁡ab=log⁡cblog⁡ca\log_a b = \frac{\log_c b}{\log_c a}

Najczęściej zamieniamy na logarytm o podstawie 10 lub ee:

log⁡ab=log⁡blog⁡a=ln⁡bln⁡a\log_a b = \frac{\log b}{\log a} = \frac{\ln b}{\ln a}

Przykład 6

Oblicz log⁡48\log_4 8 używając logarytmu o podstawie 2.

Pokaż rozwiązanie

Rozwiązanie:

log⁡48=log⁡28log⁡24=32\log_4 8 = \frac{\log_2 8}{\log_2 4} = \frac{3}{2}
Odpowiedź:

log⁡48=32\log_4 8 = \frac{3}{2}.

Sprawdźmy: 43/2=(41/2)3=23=84^{3/2} = (4^{1/2})^3 = 2^3 = 8. Zgadza się.

Metoda 4: Logarytm dziesiętny i naturalny

W szkole średniej spotkasz dwa specjalne logarytmy:

Logarytm dziesiętny - o podstawie 10. Oznaczamy log⁡x\log x (bez wskazania podstawy).

log⁡x=log⁡10x\log x = \log_{10} x

Logarytm naturalny - o podstawie e≈2,718e \approx 2{,}718. Oznaczamy ln⁡x\ln x.

ln⁡x=log⁡ex\ln x = \log_e x

Na maturze podstawowej logarytm naturalny praktycznie nie pojawia się. Logarytm dziesiętny czasem w zadaniach z kontekstem (np. skala pH, poziom głośności).

Przykład 7

0/2

Oblicz log⁡1000\log 1000.

Pokaż rozwiązanie

Rozwiązanie:

Brak podstawy oznacza logarytm dziesiętny:

log⁡1000=log⁡10103=3\log 1000 = \log_{10} 10^3 = 3
Odpowiedź:

log⁡1000=3\log 1000 = 3.

Przykład 8: Zadanie typu maturalnego

0/2

Oblicz log⁡26+log⁡283−log⁡24\log_2 6 + \log_2 \frac{8}{3} - \log_2 4.

Pokaż rozwiązanie

Rozwiązanie:

Najpierw łączymy wszystko w jeden logarytm:

log⁡2(6⋅834)=log⁡2(164)=log⁡24=2\log_2 \left(\frac{6 \cdot \frac{8}{3}}{4}\right) = \log_2 \left(\frac{16}{4}\right) = \log_2 4 = 2
Odpowiedź:

2.

Algorytm obliczania logarytmu na maturze

Schemat, który zawsze działa:

  1. 1.Zobacz, czy możesz zapisać bb jako potęgę aa. Jeśli tak (np. log⁡381\log_3 81, bo 81=3481 = 3^4), odpowiedź to wykładnik.
  2. 2.Sprawdź, czy argument można rozłożyć na iloczyn/iloraz. Stosuj własności logarytmów.
  3. 3.Rozłóż na czynniki pierwsze. Czasem liczba 72 = 23⋅322^3 \cdot 3^2, co ułatwia log⁡672=log⁡6(62⋅2)=2+log⁡62\log_6 72 = \log_6(6^2 \cdot 2) = 2 + \log_6 2.
  4. 4.Zamień podstawę. Jeśli nie widzisz potęgi, przejdź na logarytm o "łatwiejszej" podstawie.

Kiedy logarytm NIE istnieje

To częsty trik na maturze. Logarytm log⁡ab\log_a b ma sens tylko gdy:

  • •a>0a > 0 i a≠1a \neq 1 (podstawa),
  • •b>0b > 0 (liczba logarytmowana).

Dlatego log⁡2(−3)\log_2(-3), log⁡−28\log_{-2} 8, log⁡15\log_1 5 nie istnieją.

Przy równaniach logarytmicznych zawsze sprawdzaj dziedzinę - to pewne 1-2 punkty za uważność.

Typowe błędy

Błąd 1: Mylenie logarytmu sumy z sumą logarytmów. log⁡a(x+y)≠log⁡ax+log⁡ay\log_a(x + y) \neq \log_a x + \log_a y. Suma wewnątrz logarytmu się NIE rozkłada! Rozkłada się tylko iloczyn i iloraz.

Błąd 2: Złe potęgowanie. Jeśli log⁡2x=3\log_2 x = 3, to x=23=8x = 2^3 = 8, nie x=32=9x = 3^2 = 9. Podstawa zostaje, wykładnik to wynik logarytmu.

Błąd 3: Ignorowanie znaku. log⁡ab>0\log_a b > 0 gdy aa i bb są po tej samej stronie jedynki (oba większe lub oba mniejsze od 1). W przeciwnym razie wynik jest ujemny.

Błąd 4: Wzór na logarytm potęgi. log⁡axn=n⋅log⁡ax\log_a x^n = n \cdot \log_a x, ale nn musi dotyczyć TYLKO argumentu. log⁡a(2x)3=3log⁡a(2x)=3log⁡a2+3log⁡ax\log_a(2x)^3 = 3\log_a(2x) = 3\log_a 2 + 3\log_a x. Nie pomyl z (log⁡ax)3(\log_a x)^3, które oznacza zupełnie coś innego.

Błąd 5: Zapominanie o własnościach specjalnych. log⁡a1=0\log_a 1 = 0 zawsze (bo a0=1a^0 = 1). log⁡aa=1\log_a a = 1 zawsze. To są wartości, które uratują cię w wielu zadaniach zamkniętych.

Logarytmy na maturze - czego się spodziewać

Na maturze podstawowej zazwyczaj:

  • •jedno zadanie zamknięte z obliczeniem konkretnego logarytmu (np. log⁡2128\log_2 128),
  • •jedno zadanie z wykorzystaniem własności (np. log⁡3a+log⁡3b\log_3 a + \log_3 b),
  • •czasem zadanie z kontekstem praktycznym (pH, poziom dźwięku, procent składany).

Na rozszerzonej dochodzi do tego:

  • •równania logarytmiczne z podstawieniem,
  • •nierówności logarytmiczne,
  • •zadania dowodowe z własnościami logarytmów.

Sprawdź też pełny przewodnik o logarytmach na maturze oraz równania logarytmiczne krok po kroku.

Co musisz umieć - checklista

  • Rozumieć definicję logarytmu jako odwrotności potęgi
  • Znać na pamięć własności: log⁡(xy)\log(xy), log⁡(x/y)\log(x/y), log⁡xn\log x^n
  • Umieć rozpisać argument na potęgi (np. 81=3481 = 3^4, 125=53125 = 5^3)
  • Stosować wzór na zamianę podstawy
  • Rozpoznawać log⁡a1=0\log_a 1 = 0 i log⁡aa=1\log_a a = 1
  • Sprawdzać dziedzinę (podstawa > 0, różna od 1; argument > 0)

Przećwicz na zadaniach z logarytmów w naszej bazie. Gdy już opanujesz obliczanie, przejdź do równań logarytmicznych i sprawdź wszystkie wzory maturalne.

Następny krok Losuj kolejne zadanie

Kategoria: Logarytmy

Zobacz wszystkie

Przestań szukać, zacznij ćwiczyć

Prawdziwe zadania z matur CKE z rozwiązaniami krok po kroku. Zacznij od działu, o którym właśnie czytasz.

Ćwicz dział Logarytmy

105 zadań CKE z rozwiązaniami

Ćwicz w aplikacji Sprawna Matura

Te same zadania CKE z rozwiązaniami, brudnopis i kalkulator, także offline.

Pobierz z App StorePobierz z Google Play

Niezbędne pliki cookie utrzymują logowanie i ustawienia. Za Twoją zgodą używamy też analitycznych (PostHog) i reklamowych (Meta, Google Ads), żeby wiedzieć, które kampanie działają. Bez zgody liczymy wizyty anonimowo, bez plików cookie. Wybór zmienisz w każdej chwili. Polityka prywatności