Найдите значение выражения

Ответ нейросети
27 мая 2025 22:51
Давайте подробно разберем это выражение:
[ \log_{0.5} 28 - 4 \log_{0.5} 21 + \frac{1}{2} \log_{0.5} 144 ]
Нашу задачу — упростить это выражение.
Шаг 1: Используем свойства логарифмов
Напомню основные свойства логарифмов, которые пригодятся:
Логарифм произведения:
(\log_a (xy) = \log_a x + \log_a y)Логарифм степени:
(\log_a x^k = k \log_a x)Логарифм деления:
(\log_a \frac{x}{y} = \log_a x - \log_a y)
Шаг 2: Вырезка общего множителя
Обозначим:
- (A = \log_{0.5} 28)
- (B = \log_{0.5} 21)
- (C = \log_{0.5} 144)
Тогда выражение выглядит так:
[A - 4B + \frac{1}{2} C]
Шаг 3: Представим каждый логарифм в виде общего выражения
Для этого воспользуемся свойством логарифмов:
[ \log_a x = \frac{\ln x}{\ln a} ]
где (\ln) — натуральный логарифм.
Но проще — заметить, что все логарифмы имеют один и тот же основание — (0.5). Поэтому выражение можно переписать:
[ \frac{\ln 28}{\ln 0.5} - 4 \frac{\ln 21}{\ln 0.5} + \frac{1}{2} \frac{\ln 144}{\ln 0.5} ]
Общий знаменатель — (\ln 0.5), который не равен нулю. Вынесем его за скобки:
[ \frac{1}{\ln 0.5} \left( \ln 28 - 4 \ln 21 + \frac{1}{2} \ln 144 \right) ]
Итак, выражение упростится до:
[ \frac{1}{\ln 0.5} \times \left( \ln 28 - 4 \ln 21 + \frac{1}{2} \ln 144 \right) ]
Шаг 4: Упростим выражение в скобках
Запишем каждое логарифмическое выражение:
[ \ln 28, \quad 4 \ln 21, \quad \frac{1}{2} \ln 144 ]
Используем свойства логарифмов для произведений и степеней.
Раскроем каждое по частям:
- (\ln 28)
- (4 \ln 21 = \ln 21^4)
- (\frac{1}{2} \ln 144 = \ln 144^{1/2} = \ln \sqrt{144})
Обратите внимание, что:
[ \sqrt{144} = 12 ]
поэтому:
[ \frac{1}{2} \ln 144 = \ln 12 ]
Теперь скобка выглядит так:
[ \ln 28 - \ln 21^4 + \ln 12 ]
Шаг 5: Объединим логарифмы
Используем свойства:
[ \ln a - \ln b = \ln \frac{a}{b} ] и [ \ln a + \ln b = \ln (ab) ]
Запишем:
[ \ln 28 + \ln 12 - \ln 21^4 ]
или сумма и разность логарифмов:
[ \ln (28 \times 12) - \ln 21^4 ]
Посчитаем:
[ 28 \times 12 = 336 ] и [ \ln 21^4 = 4 \ln 21 ]
Общий результат:
[ \ln 336 - 4 \ln 21 ]
Следовательно, исходное выражение равно:
[ \frac{1}{\ln 0.5} \times (\ln 336 - 4 \ln 21) ]
Шаг 6: Объединим полученное выражение
Вернемся к логарифму:
[ \ln 336 - 4 \ln 21 = \ln 336 - \ln 21^4 = \ln \frac{336}{21^4} ]
Поскольку:
[ 21^4 = (21)^4 ]
Проведем деление:
[ \frac{336}{21^4} ]
Но упростим выражение для этого дробного числа.
Шаг 7: Упростим ( \frac{336}{21^4} )
Рассчитаем (21^4):
- (21^1 = 21)
- (21^2 = 441)
- (21^3 = 441 \times 21 = 9261)
- (21^4 = 9261 \times 21 = 194,481)
Посчитаем дробь:
[ \frac{336}{194,481} ]
Это очень маленькое число, его проще оставить так, или оценить, если нужно.
Шаг 8: Итоговое выражение
Вернемся к исходной формуле:
[ \frac{1}{\ln 0.5} \times \ln \left( \frac{336}{21^4} \right) ]
Обратим внимание, что (\ln 0.5) — это отрицательное число, так как (0.5 < 1).
Знаменатель:
[ \ln 0.5 = \ln \frac{1}{2} = - \ln 2 ]
Теперь:
[ \frac{1}{\ln 0.5} = \frac{1}{- \ln 2} = - \frac{1}{\ln 2} ]
Следовательно, выражение:
[
- \frac{1}{\ln 2} \times \ln \left( \frac{336}{21^4} \right) ]
Итог:
Ответ выглядит так:
[ \boxed{
- \frac{ \ln \left( \frac{336}{21^4} \right)}{\ln 2} } ]
или, что то же самое, — логарифм по основанию 2:
[
- \log_2 \left( \frac{336}{21^4} \right) ]
Ответ:
В окончательном виде:
[ \boxed{
- \log_2 \left( \frac{336}{21^4} \right) } ]
или, используя вычисления:
[ \boxed{
- \log_2 \left( \frac{336}{194,481} \right) } ]
Если нужно более точное числовое значение — пожалуйста, скажите!
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



