Конечно, давайте подробно разберём, как решить выражение ( \log_3{5} \cdot \log_5{81} ).
Шаг 1. Понимание выражения
У нас есть два логарифма:
- (\log_3{5}): это логарифм числа (5) по основанию (3). То есть, это число, которое показывает, в какую степень нужно возвести (3), чтобы получить (5).
- (\log_5{81}): это логарифм числа (81) по основанию (5). То есть, это число, которое показывает, в какую степень нужно возвести (5), чтобы получить (81).
Нам нужно найти произведение этих двух логарифмов:
[
\log_3{5} \cdot \log_5{81}.
]
Шаг 2. Использование свойства логарифмов
Существует важное свойство логарифмов, которое мы здесь применим: свойство изменения основания логарифма. Оно говорит:
[
\log_a{b} = \frac{\log_c{b}}{\log_c{a}}.
]
Это свойство позволяет выразить логарифм с любым основанием через логарифмы с другим основанием. Мы будем использовать это свойство, чтобы преобразовать наши логарифмы.
Шаг 3. Преобразование логарифмов
Логарифм (\log_3{5}):
Используем свойство изменения основания, чтобы выразить этот логарифм через основание (10) (или любое другое удобное основание):
[
\log_3{5} = \frac{\log{5}}{\log{3}}.
]
Логарифм (\log_5{81}):
Аналогично, выразим его через основание (10):
[
\log_5{81} = \frac{\log{81}}{\log{5}}.
]
Теперь у нас выражение выглядит так:
[
\log_3{5} \cdot \log_5{81} = \left( \frac{\log{5}}{\log{3}} \right) \cdot \left( \frac{\log{81}}{\log{5}} \right).
]
Шаг 4. Упрощение выражения
Обратите внимание, что в числителе и знаменателе второго логарифма есть (\log{5}), и они сокращаются:
[
\left( \frac{\log{5}}{\log{3}} \right) \cdot \left( \frac{\log{81}}{\log{5}} \right) = \frac{\log{81}}{\log{3}}.
]
Теперь наше выражение стало проще:
[
\log_3{5} \cdot \log_5{81} = \frac{\log{81}}{\log{3}}.
]
Шаг 5. Упрощение (\frac{\log{81}}{\log{3}})
Заметим, что (81 = 3^4), и мы можем использовать ещё одно важное свойство логарифмов:
[
\log{a^n} = n \cdot \log{a}.
]
Применяя это свойство к (\log{81}), получаем:
[
\log{81} = \log{(3^4)} = 4 \cdot \log{3}.
]
Подставим это в наше выражение:
[
\frac{\log{81}}{\log{3}} = \frac{4 \cdot \log{3}}{\log{3}}.
]
Сокращаем (\log{3}) в числителе и знаменателе:
[
\frac{\log{81}}{\log{3}} = 4.
]
Шаг 6. Ответ
Получается, что:
[
\log_3{5} \cdot \log_5{81} = 4.
]
Итог
Мы нашли, что значение выражения (\log_3{5} \cdot \log_5{81}) равно (4). Если у вас ещё остались вопросы или непонятные моменты, напишите! 😊