Definimos o logaritmo de \(a\) na base \(b\) sendo igual ao número \(x\) se \(b\) elevado a \(x\) for igual a \(a\):
$$\log_{b}a=x\Leftrightarrow b^{x}=a$$
Chamamos ainda \(a\) de logaritmando.
Por exemplo:
$$\log_{2}4=2$$
pois
$$2^{2}=4$$
bem como
$$\log_{3}81=4$$
visto que
$$3^{4}=81$$
Por convenção, se a base estiver omitida, então ela vale 10, isto é:
$$\log x=\log_{10}x$$
E, além disso, quando a base for o número de Euler \(e\), então escrevemos o logaritmo a partir da sua notação como logaritmo natural:
$$\ln x=\log_{e}x$$
Por definição, em
$$\log_{b}a$$
Devemos ter:
As propriedades de logaritmo podem ser facilmente demonstradas a partir da sua definição e o uso das propriedades de potências. As principais são:
Por exemplo, vamos supor que \(\log_{7}2=a\) e \(\log_{7}=b\), então, sendo \(6=2\cdot3\), segue da propriedade I:
$$log_{7}6=\log_{7}(2\cdot3)=\log_{7}2+\log_{7}3=a+b$$
E como \(1,5=3\div2\), temos a partir da propriedade II:
$$\log_{7}1,5=\log_{7}\left(\frac{3}{2}\right)=\log_{7}3-\log_{7}2=b-a$$
Por fim, sendo \(8=2^{3}\), logo da propriedade III
$$\log_{7}8=\log_{7}(2^{3})=3\cdot\log_{7}2=3\cdot a$$
Há ainda algumas propriedades que decorrem diretamente da definição de logaritmo:
A mudança de um logaritmo na base \(b\) para a base \(c\) é feita usando-se a seguinte expressão:
$$\log_{b}a=\frac{\log_{c}a}{\log_{c}b}$$
Por exemplo, passando da base 4 para a base 2:
$$\log_{4}8=\frac{\log_{2}8}{\log{2}4}=\frac{3}{2}$$
\(\log_{27}27\) é igual a: