Здравствуйте! Давайте разберёмся с вашим заданием тщательно и по шагам:
Задано выражение:
[
\log_2 10 - 2\log_2 5 + \log_2 40
]
Мы будем использовать свойства логарифмов для упрощения выражения:
Свойства логарифмов:
- (\log_a(xy) = \log_a x + \log_a y) (логарифм произведения).
- (\log_a\left(\frac{x}{y}\right) = \log_a x - \log_a y) (логарифм частного).
- (k\log_a x = \log_a x^k) (вынесение коэффициента как степени).
Шаг 1. Упростим каждый логарифм:
- Оставим (\log_2 10) без изменений на данный момент.
- Преобразуем (2\log_2 5) с использованием свойства (k\log_a x = \log_a x^k):
[
2\log_2 5 = \log_2 5^2 = \log_2 25.
]
- Логарифм (\log_2 40) также пока оставим без изменений.
Теперь выражение выглядит так:
[
\log_2 10 - \log_2 25 + \log_2 40.
]
Шаг 2. Используем свойство логарифма разности:
Используем свойство (\log_a(x) - \log_a(y) = \log_a\left(\frac{x}{y}\right)) для первых двух логарифмов:
[
\log_2 10 - \log_2 25 = \log_2\left(\frac{10}{25}\right).
]
Упростим дробь внутри логарифма:
[
\frac{10}{25} = \frac{2}{5}.
]
Тогда:
[
\log_2 10 - \log_2 25 = \log_2\left(\frac{2}{5}\right).
]
Теперь выражение стало:
[
\log_2\left(\frac{2}{5}\right) + \log_2 40.
]
Шаг 3. Используем свойство логарифма суммы:
Применим свойство (\log_a(x) + \log_a(y) = \log_a(xy)):
[
\log_2\left(\frac{2}{5}\right) + \log_2 40 = \log_2\left(\frac{2}{5} \cdot 40\right).
]
Выполним умножение внутри логарифма:
[
\frac{2}{5} \cdot 40 = \frac{80}{5} = 16.
]
Тогда:
[
\log_2\left(\frac{2}{5}\right) + \log_2 40 = \log_2 16.
]
Шаг 4. Найдём значение (\log_2 16):
Число 16 — это (2^4), поэтому:
[
\log_2 16 = 4.
]
Итог:
Значение заданного выражения равно:
[
\log_2 10 - 2\log_2 5 + \log_2 40 = 4.
]
Надеюсь, это объяснение было понятным! Если будут дополнительные вопросы, обращайтесь. 😊