الثانوية العامة 2026الاستعلام عن النتيجةاعرف الكليات المناسبة لمجموعكتنسيق 2026

الرياضيات البحتة · الصف الثاني الثانوي · الترم الأول

بعض خواص اللوغاريتمات

خواص اللوغاريتمات: الضرب والقسمة والقوة وتغيير الأساس والمعكوس الضربي، وكتابة المقادير اللوغاريتمية في أبسط صورة، وحل المعادلات اللوغاريتمية والأسية باستخدام الخواص والآلة الحاسبة، مع تطبيقات حياتية.

آخر تحديث: · كيف نراجع المحتوى

أهداف التعلم

  • أن يستخدم الطالب خواص الضرب والقسمة والقوة في اللوغاريتمات.
  • أن يستخدم الطالب خاصية تغيير الأساس وخاصية المعكوس الضربي.
  • أن يكتب الطالب المقادير اللوغاريتمية في أبسط صورة.
  • أن يحل الطالب معادلات لوغاريتمية وأسية باستخدام الخواص والآلة الحاسبة.
  • أن يطبق الطالب اللوغاريتمات في مواقف حياتية.

شرح الدرس

الخواص الأساسية

لكل a>0a>0 وa≠1a\ne1، ولكل عددين موجبين xx وyy، ولكل n∈Rn\in\mathbb{R}:

الخاصيةالصيغةمثال
لوغاريتم الواحد والأساسlog⁡a1=0\log_a1=0، log⁡aa=1\log_a a=1log⁡55=1\log_5 5=1
الضربlog⁡a(xy)=log⁡ax+log⁡ay\log_a(xy)=\log_a x+\log_a ylog⁡4+log⁡25=log⁡100=2\log 4+\log 25=\log100=2
القسمةlog⁡axy=log⁡ax−log⁡ay\log_a\frac{x}{y}=\log_a x-\log_a ylog⁡240−log⁡25=log⁡28=3\log_2 40-\log_2 5=\log_2 8=3
القوةlog⁡axn=nlog⁡ax\log_a x^{n}=n\log_a xlog⁡33=12\log_3\sqrt{3}=\frac{1}{2}
تغيير الأساسlog⁡ax=log⁡bxlog⁡ba\log_a x=\frac{\log_b x}{\log_b a}log⁡27=log⁡7log⁡2\log_2 7=\frac{\log 7}{\log 2}
المعكوس الضربيlog⁡ab=1log⁡ba\log_a b=\frac{1}{\log_b a}log⁡82=1log⁡28=13\log_8 2=\frac{1}{\log_2 8}=\frac{1}{3}

من خاصية القسمة: log⁡a1x=−log⁡ax\log_a\frac{1}{x}=-\log_a x.

لماذا تصح خاصية الضرب؟

نضع log⁡ax=m\log_a x=m وlog⁡ay=n\log_a y=n، أي x=amx=a^m وy=any=a^n. إذن xy=am+nxy=a^{m+n}، وبالتحويل إلى الصورة اللوغاريتمية: log⁡a(xy)=m+n=log⁡ax+log⁡ay\log_a(xy)=m+n=\log_a x+\log_a y. وبالطريقة نفسها نثبت خاصيتي القسمة والقوة.

أخطاء شائعة

  • log⁡a(x+y)≠log⁡ax+log⁡ay\log_a(x+y)\ne\log_a x+\log_a y؛ لا توجد خاصية للوغاريتم مجموع.
  • log⁡axlog⁡ay≠log⁡ax−log⁡ay\frac{\log_a x}{\log_a y}\ne\log_a x-\log_a y؛ خاصية القسمة للوغاريتم خارج القسمة.
  • (log⁡ax)2≠2log⁡ax(\log_a x)^2\ne 2\log_a x؛ خاصية القوة للقوة داخل اللوغاريتم.

حل المعادلات اللوغاريتمية

  1. نحدد مجال التعريف (ما داخل كل لوغاريتم موجب).
  2. نجمع اللوغاريتمات في لوغاريتم واحد بالخواص.
  3. نحوّل إلى الصورة الأسية ونحل.
  4. نرفض أي حل خارج مجال التعريف.

وإذا كان log⁡au=log⁡av\log_a u=\log_a v فإن u=vu=v (لأن الدالة اللوغاريتمية أحادية)، مع التحقق من أن u,v>0u,v>0.

حل المعادلات الأسية باللوغاريتمات

إذا تعذر توحيد الأساس نأخذ لوغاريتم الطرفين. فمثلًا 2x=72^{x}=7 تعطي x=log⁡27=log⁡7log⁡2≈0.84510.3010≈2.807x=\log_2 7=\frac{\log7}{\log2}\approx\frac{0.8451}{0.3010}\approx2.807.

أمثلة وتطبيقات

مثال 1: اختصر: log⁡8+log⁡125\log 8+\log 125.

log⁡(8×125)=log⁡1000=3\log(8\times125)=\log1000=3.

مثال 2: اختصر: 2log⁡36−log⁡342\log_3 6-\log_3 4.

log⁡336−log⁡34=log⁡3364=log⁡39=2\log_3 36-\log_3 4=\log_3\frac{36}{4}=\log_3 9=2.

مثال 3: إذا كان log⁡2≈0.3010\log 2\approx0.3010 وlog⁡3≈0.4771\log 3\approx0.4771 فأوجد log⁡12\log 12 وlog⁡1.5\log 1.5.

log⁡12=log⁡(4×3)=2log⁡2+log⁡3≈0.6020+0.4771=1.0791\log12=\log(4\times3)=2\log2+\log3\approx0.6020+0.4771=1.0791.

log⁡1.5=log⁡32=log⁡3−log⁡2≈0.1761\log1.5=\log\frac{3}{2}=\log3-\log2\approx0.1761.

مثال 4: بسّط: log⁡25×log⁡58\log_2 5\times\log_5 8.

بتغيير الأساس: log⁡5log⁡2×log⁡8log⁡5=log⁡8log⁡2=log⁡28=3\frac{\log5}{\log2}\times\frac{\log8}{\log5}=\frac{\log8}{\log2}=\log_2 8=3.

مثال 5: حل log⁡2x+log⁡2(x−2)=3\log_2 x+\log_2(x-2)=3.

المجال: x>0x>0 وx>2x>2، أي x>2x>2. نجمع: log⁡2(x(x−2))=3\log_2\big(x(x-2)\big)=3، إذن x2−2x=8x^2-2x=8 و(x−4)(x+2)=0(x-4)(x+2)=0. القيمة x=−2x=-2 مرفوضة لأنها خارج المجال. مجموعة الحل {4}\{4\}.

مثال 6: حل log⁡(x+6)−log⁡(x−3)=1\log(x+6)-\log(x-3)=1.

المجال x>3x>3. log⁡x+6x−3=1\log\frac{x+6}{x-3}=1 تعني x+6x−3=10\frac{x+6}{x-3}=10، أي x+6=10x−30x+6=10x-30 وx=4x=4. وهي في المجال. مجموعة الحل {4}\{4\}.

مثال 7: حل 3x+1=203^{x+1}=20 لأقرب ثلاثة أرقام عشرية.

x+1=log⁡320=log⁡20log⁡3≈1.30100.4771≈2.727x+1=\log_3 20=\frac{\log20}{\log3}\approx\frac{1.3010}{0.4771}\approx2.727، إذن x≈1.727x\approx1.727.

مثال 8 (تطبيق حياتي): مبلغ مودع بفائدة مركبة 8%8\% سنويًّا. بعد كم سنة يتضاعف تقريبًا؟

(1.08)n=2(1.08)^{n}=2، إذن n=log⁡2log⁡1.08≈0.30100.0334≈9n=\frac{\log2}{\log1.08}\approx\frac{0.3010}{0.0334}\approx9 سنوات تقريبًا.

ملاحظات مهمة

  • ابدأ حل المعادلة اللوغاريتمية بتحديد المجال، وانتهِ بالتحقق.
  • عند استخدام الآلة الحاسبة احتفظ بعدة أرقام عشرية ثم قرّب في النهاية فقط.
  • لوغاريتم عدد بين 00 و11 سالب، ولوغاريتم عدد أكبر من 11 (بأساس أكبر من 11) موجب.

المفاهيم الأساسية

  • log⁡a(xy)=log⁡ax+log⁡ay\log_a(xy)=\log_a x+\log_a y وlog⁡axy=log⁡ax−log⁡ay\log_a\frac{x}{y}=\log_a x-\log_a y.
  • log⁡axn=nlog⁡ax\log_a x^{n}=n\log_a x.
  • log⁡ax=log⁡bxlog⁡ba\log_a x=\frac{\log_b x}{\log_b a} وlog⁡ab×log⁡ba=1\log_a b\times\log_b a=1.
  • ax=c⇒x=log⁡ac=log⁡clog⁡aa^{x}=c\Rightarrow x=\log_a c=\frac{\log c}{\log a}.

ملخص الدرس

خواص اللوغاريتمات تحوّل الضرب إلى جمع، والقسمة إلى طرح، والقوة إلى ضرب. وبها نختصر المقادير، ونجمع لوغاريتمات المعادلة في لوغاريتم واحد ثم نحولها إلى صورة أسية. وتسمح خاصية تغيير الأساس بحساب أي لوغاريتم بالآلة الحاسبة، وبحل المعادلات الأسية التي لا يمكن توحيد أساساتها، مع الحرص دائمًا على مجال التعريف.

أسئلة للتدريب

  1. اختصر: log⁡64+log⁡69\log_6 4+\log_6 9، وlog⁡5250−log⁡52\log_5 250-\log_5 2.
  2. إذا كان log⁡2≈0.3010\log 2\approx0.3010 فأوجد log⁡5\log 5 وlog⁡0.8\log 0.8.
  3. أثبت أن log⁡38×log⁡49=3\log_3 8\times\log_4 9=3.
  4. حل: log⁡3(x+1)+log⁡3(x−1)=1\log_3(x+1)+\log_3(x-1)=1.
  5. حل: 5x=405^{x}=40 لأقرب رقمين عشريين.
حلّ أسئلة هذا الدرساختبر فهمك بأسئلة اختيار من متعدد وأسئلة مقالية مع نموذج إجابة، أو خض اختبارًا تفاعليًا سريعًا
أبلغ عن خطأ في هذا الدرس