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計算を入力してください

Condenses a·logb(x) + c·logb(y) − d·logb(z) into a single logarithm.

公式

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結果

合成後の対数の真数
log10(5)
合成された1つの対数
Combined argument (x^a · y^c / z^d) 5
対数の数値 0.69897

対数の合成計算機とは?

このツールは、底(てい)が同じ複数の対数を1つの対数にまとめる計算機です。対数の法則を使って、\(a\cdot\log_{b}(x) + c\cdot\log_{b}(y) - d\cdot\log_{b}(z)\) という形の式を、コンパクトな1つの対数に書き換えます。これは「対数の展開」とは逆の操作で、代数や数学II・III、対数方程式を解くときによく登場する手順です。

使い方

まず共通の底 b を入力し、続いて3つの係数(acd)と3つの真数(xyz)を入力します。計算機は、まとめた1つの対数に加えて、その真数の数値と対数の値を返します。不要な項がある場合は、その係数を0に(または真数を1に)設定してください。

計算式の仕組み

結果を導くのは3つの法則です。べき乗の法則は、各係数を指数として上に移します:\(a\cdot\log_{b}(x) = \log_{b}(x^{a})\)。積の法則は、対数の和を積の対数に変えます。商の法則は、対数の差を商の対数に変えます。これらを組み合わせると、次の結果が得られます。

$$a\log_{b}x + c\log_{b}y - d\log_{b}z = \log_{b}\!\left(\frac{x^{a}\,y^{c}}{z^{d}}\right)$$

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対数をまとめるための累乗・積・商の公式の図
対数の3つの公式:係数は指数に、和は積に、差は商になります。

計算例

底を10とし、\(2\cdot\log(3) + 1\cdot\log(5) - 1\cdot\log(9)\) を考えます。真数は $$\frac{3^{2} \times 5^{1}}{9^{1}} = \frac{9 \times 5}{9} = 5$$ となります。したがって、この式は \(\log_{10}(5) \approx 0.69897\) にまとまります。

複数の対数項を分数の1つの対数にまとめる手順図
係数を指数に移し、各項をまとめて分数の1つの対数にします。

よくある質問

すべての対数の底は同じでなければならない? はい。積・商・べき乗の法則は、すべての項で底が同じ場合にのみ使えます。

自然対数(ln)も使える? はい。底を \(e \approx 2.71828\) に設定してください。

真数が負やゼロになったらどうなる? その場合、対数の値は定義されません。実数の対数の値が得られるのは、真数が正のときだけです。

最終更新: