Logaritmlagar

Logaritmer kan ibland vara lite kluriga att resonera med. Som tur är finns det tre logaritmlagar som kan användas för att göra logaritmer mer hanterbara. Dessa logaritmlagar är mycket användbara och används ofta för att lösa exponentialekvationer, som förekommer i bland annat ekonomi och kärnfysik.

I den här guiden förklarar vi de olika lagarna och ger dig exempel på hur de används. Längre ner hittar du även uppgifter som du kan använda för att öva!

Vad är logaritmlagar?

Logaritmlagar är regler som styr hur logaritmer kan kombineras, förenklas och användas i matematiska beräkningar. Dessa lagar gör det möjligt att lättare hantera och manipulera logaritmiska uttryck.

De tre logaritmlagarna ser ut så här:

lgab=blga\lg a^b = b \cdot lg a

lg(ab)=lga+lgb\lg (a \cdot b) = \lg a + \lg b

lg(ab)=lgalgb\lg \left ( \frac{a} {b} \right ) = \lg a - \lg b

Räkneexempel och förklaringar på logaritmer och logaritmlagar

Exempel: Förenkla lg711\lg 7^{11}

Svar: 11 lg7 11\cdot  \lg 7

Förklaring: När vi vill förenkla ett logaritmuttryck är det alltid bra att kolla om någon av logaritmlagarna går att applicera. I det här fallet så har vi, inuti logaritmen, ett tal upphöjt till ett annat tal och det känner vi igen från en av logaritmlagarna! Den första lagen säger att lgab=blga\lg a^b = b \cdot lg a och där ser vänstersidan ut exakt som den form vi har i uttrycket.

För att förenkla uttrycket med hjälp av logaritmlagen måste vi identifiera vad i uttrycket som är a och vad som är b. Vi ser att lgab\lg a^b stämmer överens med lg711\lg 7^{11} och vi kan då sätta a=7a=7 och b=11b = 11

Då får vi från logaritmlagen fram att lg711=11lg7\lg 7^{11} = 11 \cdot \lg 7 och där har vi svaret!

Få toppresultat i matte med Allakando

Besegra matten med hjälp av en personlig studiecoach!

Exempel: Förenkla uttrycket lg(6x)lg6\lg (6x) - \lg 6

Svar: lgx\lg x

Förklaring: Det finns två olika sätt att förenkla detta uttryck beroende på vilken logaritmlag man vill använda. Det ena sättet börjar med att man märker att lg(6x)\lg (6x) liknar formen lg(ab)\lg (a \cdot b), där vi identifierar att a=6a=6 och b=xb = x. Vi kan då använda logaritmlagen lg(ab)=lga+lgb\lg (a \cdot b) = \lg a + \lg b och får att lg(6x)=lg6+lgx\lg (6 x) = \lg 6 + \lg x.

Om vi stoppar in det i uttrycket i frågan får vi lg(6x)lg6=lg6+lgxlg6\lg (6x) - \lg 6 = \lg 6 + \lg x - \lg 6

Nu har vi ett uttryck som dels har en lg6\lg 6-term och även en lg6-\lg 6-term. Vi har alltså lg6\lg 6 minus sig själv! De två termerna tar då ut varandra:

lg6+lgxlg6=lgx\lg 6 + \lg x - \lg 6 = \lg x.

Kvar blir lgx\lg x, vilket är svaret.

Men det finns ett till sätt att förenkla uttrycket! Om vi kollar på uttrycket igen lg(6x)lg6\lg (6x) - \lg 6 så kan vi se att vi har en logaritm minus en annan logaritm! Vi borde då kunna använda logaritmlagen lg(ab)=lgalgb\lg \left ( \frac{a} {b} \right ) = \lg a - \lg b.

Vi behöver nu identifiera vad som är a och vad som är b vilket vi kan göra genom att se vilken term som är negativ och vilken som är positiv. Eftersom lg(6x)\lg (6x) är den positiva termen ur uttrycket i uppgiften så borde den motsvara den positiva termen i logaritmlagen lga\lg a. Alltså får vi att a=6xa = 6x. På samma sätt får vi att den negativa termen i uttrycket är lg6- \lg 6, motsvarande till lgb- \lg b och därmed att b=6b=6. Stoppar vi in det här i logaritmlagen får vi lg(6x)lg(6)=lg(6x6)\lg (6x) - \lg (6) = \lg \left ( \frac{6x} {6} \right ).

Super! Men vi är inte klara än. Vi kan fortsätta att förenkla uttrycket inuti logaritmen, det vill säga uttrycket 6x/66x/6. Vi har att x både multipliceras med 6 och delas med 6. Om vi kommer ihåg hur multiplikation och division förhåller sig, så ser vi att dessa två operationer tar ut varandra! Man brukar säga att man stryker 6. Alltså har vi 6x6=x \frac{6x} {6} = x.

Stoppar vi tillbaka det i uttrycket så får vi alltså:

lg(6x6)=lgx \lg \left ( \frac{6x} {6} \right ) = \lg x vilket är samma svar som vi fick med det första sättet! 


Exempel: Förenkla uttrycket lg(6x)lg6\lg (6x) - \lg 6

Svar: 2

Förklaring: Att beräkna en logaritm för hand är relativt enkelt förutsatt att talet man tar logaritmen av är skriven i formen 10a10^a, där a är ett heltal. Detta beror på att lg10a=a\lg 10^a = a. Ingen av logaritmerna i denna uppgift har dock denna form och vi kan alltså inte använda det rakt av.

Det vi vill göra då är att skriva om uttrycket med hjälp av logaritmlagar. Då kan vi se till att få den formen vi vill ha! Från uppgiften ser vi att uttrycket består av två logaritmer som ska adderas. Då kan vi använda logaritmlagen lg(ab)=lga+lgb\lg (a \cdot b) = \lg a + \lg b

Vi kan se att om vi identifierar a=20a=20 och b=5b=5 så är uttrycket ur uppgiften samma som högersidan av logaritmlagen. Vi stoppar in dessa värden och får:

lg20+lg5=lg(520)\lg 20 + \lg 5 = \lg (5 \cdot 20)

Vi kan nu utföra multiplikationen vi har inuti logaritmen:

lg(520)=lg100\lg (5 \cdot 20) = \lg 100

Nu har vi en logaritm som vi kan beräkna! Eftersom 100 är samma sak som 10210^2 så har vi att lg100=lg102=2\lg 100 = \lg 10^2 = 2

Alltså är svaret 2.

Övningsuppgifter

Frågor med svarsalternativ:
Rätt svar markeras i grönt

Fråga 1: Förenkla uttrycket lg4x\lg 4^x

Svarsalternativ 1.1: lg4+lgx\lg 4 + \lg x
Svarsalternativ 1.2: 4lgx4 \cdot \lg x
Svarsalternativ 1.3: xlg4x \cdot \lg 4
Svarsalternativ 1.4: lg4lgx\lg 4 \cdot \lg x

Fråga 2: Förenkla lg12lg4\lg 12 - \lg 4

Svarsalternativ 2.1: lg8\lg 8
Svarsalternativ 2.2: lg6\lg 6
Svarsalternativ 2.3: lg4\lg 4
Svarsalternativ 2.4: lg3\lg 3

Fråga 3: Förenkla lg20+lg0,2\lg 20 + \lg 0,2

Svarsalternativ 3.1: lg1\lg 1
Svarsalternativ 3.2: lg4\lg 4
Svarsalternativ 3.3: lg5\lg 5
Svarsalternativ 3.4: lg10\lg 10



Tips från Fredrik

Så lär du dig räkna med logaritmlagarna

Fredrik om vår läxhjälp i svenska
Fredrik om vår läxhjälp i svenska

Fredrik Fridlund, VD & Grundare

Har själv undervisat över 3 000 elever sedan 2007

Så hjälper Allakando dig till toppresultat i skolan

Plugga högskoleprov

Mattehjälp för alla åldrar

Slipp stressen och höj betygen med en personlig studiecoach! Allakando har över 15 års erfarenhet och hjälper varje år 26 000+ elever.

Plugga till högskoleprovet

Effektiva kurser som höjer betygen

Lär dig hela nästa års matte på bara fem halvdagar, kom förbered till nationella proven och mycket mer!

Plugga högskoleprovet

Allt du behöver inför högskoleprovet

Plugga på tusentals uppgifter med förklaringar, videofilmer och guider i vår webbkurs. Gå en intensivkurs eller få en personlig HP-coach!