Чтобы решить выражение ( \log_4 (5) + \log_4 (25) + \log_4 \left(\frac{2}{125}\right) ), мы можем воспользоваться свойствами логарифмов. Основные свойства, которые нам понадобятся, это:
- ( \log_b (xy) = \log_b (x) + \log_b (y) ) - логарифм произведения.
- ( \log_b \left(\frac{x}{y}\right) = \log_b (x) - \log_b (y) ) - логарифм частного.
- ( \log_b (x^n) = n \cdot \log_b (x) ) - логарифм степени.
Теперь применим эти свойства к нашему выражению:
- ( \log_4 (25) ) можно представить как ( \log_4 (5^2) ), что по третьему свойству равно ( 2 \cdot \log_4 (5) ).
Теперь наше выражение выглядит так:
[ \log_4 (5) + 2 \cdot \log_4 (5) + \log_4 \left(\frac{2}{125}\right) ]
Объединим первые два логарифма:
[ 3 \cdot \log_4 (5) + \log_4 \left(\frac{2}{125}\right) ]
Далее, разберем третий логарифм:
[ \log_4 \left(\frac{2}{125}\right) = \log_4 (2) - \log_4 (125) ]
Теперь разберем ( \log_4 (125) ):
[ \log_4 (125) = \log_4 (5^3) = 3 \cdot \log_4 (5) ]
Подставим это обратно в выражение:
[ 3 \cdot \log_4 (5) + \log_4 (2) - 3 \cdot \log_4 (5) ]
Заметим, что ( 3 \cdot \log_4 (5) - 3 \cdot \log_4 (5) ) сокращаются, и остаётся:
[ \log_4 (2) ]
Поскольку ( 4 = 2^2 ), то ( \log_4 (2) = \frac{1}{2} ).
Таким образом, значение данного выражения равно ( \frac{1}{2} ).