I. Définition
Le logarithme décimal d’un nombre réel strictement positif a est le nombre réel b tel que 10b = a.
Exemples
100 = 1, donc log 1 = 0 ; 101 = 10, donc log 10 = 1.
À retenir
Soit a un nombre réel strictement positif. b = log a si et seulement si a = 10b.
1) Fonction logarithme décimal
Associons à tout nombre réel strictement positif x le nombre réel log (x) :
on définit la fonction logarithme décimal notée log : x↦logx définie sur l’intervalle 0, + ∞ et à valeurs dans ℝ.
2) Obtenir une valeur approchée de log a
La touche de la calculatrice ou la fonction log 10() d’un tableur permet d’obtenir les valeurs numériques de log a avec une précision suffisante pour les situations étudiées en Terminale STMG.
Exemples
Retrouver avec votre calculatrice les valeurs approchées suivantes :
log 2 ≈ 0,30103 ; log (0,5) ≈ – 0,30103 ; log 3 ≈ 0,47712 ; log 6 ≈ 0,77815.
II. Sens de variation et courbe représentative
On admet que la fonction logarithme décimal, notée log, est strictement croissante sur son intervalle de définition 0, + ∞.
La courbe représentative de la fonction x ↦ log x peut être obtenue facilement avec une calculatrice graphique ou un tableur.
Le résultat suivant s’interprète immédiatement sur la figure :
Pour tous nombres réels strictement positifs a et b, a ≤ b si et seulement si :
log a ≤ log b.
Conséquence
Pour tout nombre réel strictement positif a :
• si 0 ≤ a ≤ 1, alors log a ≤ 0 ;
• si a > 1, alors log a > 0.
III. Propriétés algébriques
Pour tous nombres réels strictement positifs a et b, pour tout entier naturel n et pour tout réel x :
loga×b=loga+logb ; log1a=−loga ; logab=loga−logb ; logan=nloga ; logax=xloga.