Логарифмічні вирази

Логарифмічні вирази — фундаментальний розділ алгебри, що описує операцію, обернену до піднесення до степеня. Розуміння логарифмів є критично важливим для успішного складання НМТ, оскільки ця тема пронизує значну частину екзаменаційних завдань: від спрощення складних обчислень до розв’язання показникових рівнянь та аналізу поведінки функцій у природничих науках.

На цій сторінці представлено систематизований виклад властивостей логарифмів та практичний блок із детальним розбором завдань НМТ минулих років. Ми розглянемо ключові правила додавання, віднімання та перетворення логарифмів, навчимося впевнено переходити до нової основи, а також розберемо алгоритми оцінювання значень виразів, що дозволить вам швидко знаходити правильні відповіді у тестовій частині іспиту.


Дії з логарифмами
Якщо logₐb = c, то b = aᶜ
logₐa = 1
logₐ1 = 0
logₐb + logₐc = logₐbc
logₐb - logₐc = logₐbc
n · logₐb = logₐbⁿ
1klogₐb = logaᵏb
alogₐN = N
logₐb = 1logba
Завдання 1. НМТ 2024. 2log₆3 + log₆4 =
log₆10
log₆24
log₆13
2
6
Показати відповідь
Г
2log₆3 + log₆4 = log₆3² + log₆4 = log₆9 + log₆4 = log₆(9∙4) = log₆36 = 2 (оскільки 6² = 36).
Завдання 2. Укажіть проміжок, якому належить значення виразу log0,2125.
(–∞; –3)
[–3; 0)
[0; 3)
[3; 25)
[25; +∞)
Показати відповідь
Б.
log0,2125 = log155³ = log5⁻¹5³ = 3-1log₅5 = - 3. Число -3 належить проміжку [–3; 0).
Завдання 3. До початку речення (1 - 3) доберіть закінчення (А - Д) так, щоб утворилося правильне твердження, якщо n - натуральне число.
1 Якщо na = 3, то
2 Якщо 1 + log₃n = log₃a, то
3 Якщо 3ⁿ · 3 = 3ᵃ, то
А a = 3n
Б a = n + 1
В a = n + 3
Г a = 3n
Д a = n3
Показати відповідь
1 - Д, 2 - А, 3 - Б.
1. За правилом знаходження невідомого елемента пропорції маємо a = n3
2. Так як 1 + log₃n = log₃3 + log₃n = log₃3n, то маємо рівність log₃3n = log₃a, звідки a = 3n.
3. Так як 3ⁿ ∙ 3 = 3ⁿ ∙ 3¹ = 3ⁿ⁺¹, то маємо рівність 3ⁿ⁺¹ = 3ᵃ, звідки a = n + 1.

Завдання 4. Обчисліть log₈16.
12
43
1
8
12
Показати відповідь
Б.
log₈16 = log2⁴ = 43log₂2 = 43.
Завдання 5. log₂5 + log₂1,6 =
3
3,3
0,25
4
log₂6,6
Показати відповідь
А.
log₂5 + log₂1,6 = log₂(5 · 1,6) = log₂8 = 3.
Завдання 6. Обчисліть значення виразу log₅49 + 2log₅57.
0
1
2
4
25
Показати відповідь
В.
log₅49 + 2log₅57 = log₅49 + log₅ = log₅49 + log₅2549 = log₅(49 · 2549) = log₅25 = 2.
Завдання 7. Обчисліть значення виразу log₃45 + log₃900 - log₃500.
14
4
3
27
log₃445
Показати відповідь
Б.
log₃45 + log₃900 - log₃500 = log₃45 · 900500 = log₃45 · 95 = log₃9 · 91 = log₃81 = 4.
Завдання 8. lg25lg5 = ?
lg5
5
lg20
2
0,5
Показати відповідь
Г.
lg25lg5 = lg5²lg5 = 2lg5lg5 = 2.
Завдання 9. Обчисліть 36log₆5.
5
6
10
25
36
Показати відповідь
Г.
36log₆5 = (6²)log₆5 = 62log₆5 = 6log₆5² = 6log₆25 = 25.
Завдання 10. Якщо log₄3 = a, то log₁₆9 = ?
4a
а²
2a
a2
a
Показати відповідь
Д.
log₁₆9 = log3² = 22log₄3 = log₄3 = a.
Завдання 11. Обчисліть logₐab, якщо logₐb = 7.
23
2
3
72
4
Показати відповідь
Д.
logₐab = logₐ(ab)12 = 12logₐ(ab) = 0,5(logₐa + logₐb) = 0,5(1 + 7) = 0,5 · 8 = 4.
Завдання 12. Укажіть проміжок, якому належить число log₅4.
(0; 1)
(1; 2)
(2; 3)
(3; 4)
(4; 5)
Показати відповідь
А.
Оскільки 1 < 4 < 5 і основа логарифма більша за 1, то log₅1 < log₅4 < log₅5. Звідси 0 < log₅4 < 1.
Завдання 13. Укажіть проміжок, якому належить число log₂9.
(0; 1)
(1; 2)
(2; 3)
(3; 4)
(4; 5)
Показати відповідь
Г.
Оскільки 8 < 9 < 16 і основа логарифма більша за 1, то log₂8 < log₂9 < log₂16. Звідси 3 < log₂9 < 4.
Завдання 14. Якому з наведених проміжків належить число log₂13
(-∞; -3)
(-3; -1)
(-1; 1)
(1; 3)
(3; +∞)
Показати відповідь
Б.
Оскільки 18 < 13 < 12 і основа логарифма більша за 1, то log₂18 < log₂13 < log₂12. Звідси -3 < log₂13 < -1.
Завдання 15. До кожного виразу (1 - 4) оберіть тотожно йому рівний (А - Д), якщо m>2, m - натуральне число.
1 (m + 1)² - m² - 1
2 mcos²α + msin²α
3 100lgm
4 log₂m2
А 0
Б m
В 2m
Г
Д 1m
Показати відповідь
1 - В, 2 - Б, 3 - Г, 4 - Д.
1) (m + 1)² - m² - 1 = m² + 2m + 1 - m² - 1 = 2m.
2) mcos²α + msin²α = m(cos²α + sin²α) = m.
3) 100lgm = 102lgm = 10lgm² = m².
4) log₂m2 = log₂21m = 1m.
Завдання 16. Установіть відповідність між виразом (1 - 4) та тотожно рівним йому виразом (А - Д), якщо а > 0, а ≠ 1, m ≠ 0, n ≠ 0, m ≠ - n.
1 n² - m²n + m
2 1n : 1m
3 logaᵐaⁿ
4 n(6m + 1) - m(6n - 1)
А mn
Б mn
В nm
Г n + m
Д n - m
Показати відповідь
1 - Д, 2 - Б, 3 - В, 4 - Г.
1) n² - m²n + m = (n - m)(n + m)n + m = n - m.
2) 1n : 1m = 1n · m = mn
3) logaᵐaⁿ = nmlogₐa = nm
4) n(6m + 1) — m(6n - 1) = 6mn + n - 6mn + m = n + m.
Завдання 17. Нехай а — довільне додатне число. Установіть відповідність між виразом (1 - 4) та тотожно рівним йому виразом (А - Д).
1 a⁻¹
2 (-a)²
3 5 : 15a
4 25log₅a
А - a
Б 1a
В a
Г
Д 25a
Показати відповідь
1 - Б, 2 - В, 3 - Д, 4 - Г.
1) a⁻¹ = 1a.
2) (-a)² = |- a| = a (оскільки a > 0, то |−a| = a).
3) 5 : 15a = 5 · 5a = 25a.
4) 25log₅a = 52log₅a = 5log₅a² = a².
Завдання 18. Установіть відповідність між виразом (1 - 4) та тотожно рівним йому виразом (А - Д), якщо а — довільне додатне число.
1 (3a³)²
2 327a⁶
3 27a⁶9a³
4 32 + log₃a³
А 9a⁶
Б 9a³
В 9a⁵
Г 3a³
Д 3a²
Показати відповідь
1 - А, 2 - Д, 3 - Г, 4 - Б.
1) (3a³)² = 3²a3 · 2 = 9a⁶.
2) 327a⁶ = 3a6 : 3 = 3a²
3) 27a⁶9a³ = 3a⁶⁻³ = 3a³
4) 32 + log₃a³ = 3² · 3log₃a³ = 9a³.
Завдання 19. До кожного початку речення (1 - 4), де а>0, b>0, доберіть його закінчення (А - Д) так, щоб утворилося правильне твердження.
1 Якщо log₂a = 2log₂b, то
2 Якщо a³ = 8b³, то
3 Якщо √a = 2√b, то
4 Якщо 2ᵃ = 4·2ᵇ, то
А a = 2b
Б a = 2 + b
В a = 4b
Г a = b²
Д a = 3b
Показати відповідь
1 - Г, 2 - А, 3 - В, 4 - Б.
1) log₂a = 2log₂b
log₂a = log₂b²
a = b².
2) a³ = 8b³
a³ = (2b)³
a = 2b
3) √a = 2√b
a = 4b (піднесли обидві частини рівності до квадрату)
4) 2ᵃ = 4·2ᵇ
2ᵃ = 2²·2ᵇ
2ᵃ = 2²⁺ᵇ
a = 2 + b.
Завдання 20. Обчисліть 4001 - log₂₀4.
Показати відповідь
25.
4001 - log₂₀4 = 400¹ : 400log₂₀4 = 400 : 202log₂₀4 = 400 : 20log₂₀16 = 400 : 16 = 25.
Завдання 21. Обчисліть значення виразу 170 · 23log₂7.
Показати відповідь
4,9.
170 · 23log₂7 = 170 · 2log₂7³ = 170 · 7³ = 70 = 10 = 4910 = 4,9.
Завдання 22. Обчисліть значення виразу logₐ500 - logₐ4, якщо log₅a = 14.
Показати відповідь
12.
logₐ500 - logₐ4 = logₐ5004 = logₐ125 = logₐ5³ = 3logₐ5. Оскільки log₅a = 14, то logₐ5 = 4. Маємо logₐ500 - logₐ4 = 3logₐ5 = 3 · 4 = 12.
Завдання 23. Обчисліть log₂18 + log₅25.
Показати відповідь
-1.
log₂18 + log₅25 = -3 + 2 = -1.
Завдання 24. Обчисліть log₃18 - log₃2.
Показати відповідь
2.
log₃18 - log₃2 = log₃182 = log₃9 = 2.
Завдання 25. Обчисліть значення виразу (12)log₆2 · 3log₆12.
Показати відповідь
0,5.
(12)log₆2 · 3log₆12 = (2⁻¹)log₆2 · 3log₆2⁻¹ = 2-log₆2 · 3-log₆2 = (2 · 3)-log₆2 = 6-log₆2 = 6log₆2⁻¹ = 2⁻¹ = 12 = 0,5.
Завдання 26. Обчисліть log₃₂8 - 32log₇3.
Показати відповідь
-48,4.
log₃₂8 - 32log₇3 = log2⁵2³ - 32log₃7 = 35log₂2 - 3log₃7² = 35 - 7² = 0,6 - 49 = -48,4.
Завдання 27. Обчисліть (√20)2 + log₂₀16.
Показати відповідь
80.
(√20)2 + log₂₀16 = (√20)² · (√20)log₂₀16 = 20 · (√20)log₂₀4² = 20 · (√20)2log₂₀4 = 20 · ((√20)²)log₂₀4 = 20 · 20log₂₀4 = 20 · 4 = 80.
Завдання 28. Обчисліть 125 · 9log₃√14 + 0,5.
Показати відповідь
1,68.
125 · 9log₃√14 + 0,5 = 125 · 32(log₃√14 + 0,5) = 125 · 32log₃√14 + 1 = 125 · 3log₃(√14)² + 1 = 125 · 3log₃14 · 3¹ = 125 · 14 · 3 = 4225 = 168100 = 1,68.
Завдання 29. Якщо додатні числа х і у задовольняють умову xy = 14, то
1.x + yy =
2. log₂x - log₂y =
Показати відповідь
1,25; -2.
1. x + yy = xy + yy = 14 + 1 = 0,25 + 1 = 1,25.
2. log₂x - log₂y = log₂xy = log₂14 = -2.