Sortere og forenkle logaritmeuttrykk R1 V26

Sortere og forenkle logaritmeuttrykk R1 V26

Sorter uttrykkene nedenfor i stigende rekkefølge. Husk å begrunne svaret.

log28e3ln1lg7334\log_2 8 \qquad e^{3\ln 1} \qquad \lg 7 \qquad \sqrt[4]{3^3}

Skriv så enkelt som mulig

lg(ab)lgab+lg(100b3)\lg(ab) - \lg\frac{a}{b} + \lg(100b^3)
Fasit

lg7<e3ln1<334<log28\underline{\underline{\lg 7 < e^{3\ln 1} < \sqrt[4]{3^3} < \log_2 8}}

5lgb+2\underline{\underline{5\lg b + 2}}

LøsningsforslagKI-generert

Vi beregner hvert uttrykk eksakt:

log28=log223=3\log_2 8 = \log_2 2^3 = 3 e3ln1=e30=e0=1e^{3\ln 1} = e^{3 \cdot 0} = e^0 = 1

For lg7\lg 7 bruker vi at 100=1<7<101=1010^0 = 1 < 7 < 10^1 = 10, så 0<lg7<10 < \lg 7 < 1.

For 334=33/4\sqrt[4]{3^3} = 3^{3/4} bruker vi at 31/2=31,733^{1/2} = \sqrt{3} \approx 1{,}73 og 31=33^1 = 3, og siden 12<34<1\frac{1}{2} < \frac{3}{4} < 1 er 3<33/4<3\sqrt{3} < 3^{3/4} < 3. Mer presist: 33/42,283^{3/4} \approx 2{,}28.

Stigende rekkefølge:

lg70,85<e3ln1=1<33/42,28<log28=3\textcolor{seagreen}{\lg 7} \approx 0{,}85 \quad < \quad \textcolor{steelblue}{e^{3\ln 1}} = 1 \quad < \quad \textcolor{orange}{3^{3/4}} \approx 2{,}28 \quad < \quad \textcolor{tomato}{\log_2 8} = 3

Stigende rekkefølge: lg7<e3ln1<334<log28\underline{\underline{\lg 7 < e^{3\ln 1} < \sqrt[4]{3^3} < \log_2 8}}

Vi bruker logaritmereglene lg(xy)=lgx+lgy\lg(xy) = \lg x + \lg y og lgxy=lgxlgy\lg\frac{x}{y} = \lg x - \lg y:

lg(ab)lgab+lg(100b3)=(lga+lgb)(lgalgb)+(lg100+3lgb)=lga+lgblga+lgb+2+3lgb=5lgb+2\begin{aligned} &\lg(ab) - \lg\frac{a}{b} + \lg(100b^3) \\ &= (\lg a + \lg b) - (\lg a - \lg b) + (\lg 100 + 3\lg b) \\ &= \lg a + \lg b - \lg a + \lg b + 2 + 3\lg b \\ &= 5\lg b + 2 \end{aligned}

5lgb+2\underline{\underline{5\lg b + 2}}