Parmi les trois valeurs de « y = log_a(x) » (base a, nombre x et logarithme y), entrez les deux que vous connaissez et appuyez sur « Calculer ». La valeur laissée vide est calculée. La formule en dessous est reliée aux champs : vous pouvez aussi taper la base, le nombre ou le logarithme directement dedans.
Table des matières
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Ce que vous pouvez faire sur cette page
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À quoi sert ce calcul ?
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Mode d'emploi
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Formule
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Définition du logarithme (ce que dit \(y = \log_a x\))
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Calculer le logarithme (formule de changement de base)
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Retrouver la base (à partir du nombre et du logarithme)
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Logarithme d’un produit (le logarithme d’un produit est une somme)
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Logarithme d’un quotient (le logarithme d’un quotient est une différence)
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Logarithme d’une puissance (l’exposant passe devant)
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Symboles et termes
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Ce qu’il est utile de savoir avant de commencer
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Calculer avec Excel
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Calculer avec Google Sheets
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Calculer avec Python
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Écrire la formule en LaTeX et autres langages mathématiques (à copier-coller)
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Faire faire le calcul par ChatGPT
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Les atouts de DataChef
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Fonctions connexes
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Liste des calculatrices NumberChef
Ce que vous pouvez faire sur cette page
- Pour le logarithme \(y = \log_a x\), entrez les deux valeurs connues parmi la base \(a\), le nombre \(x\) et le logarithme \(y\) : la troisième s’affiche aussitôt
- La base est libre. Entrez « 10 » comme base pour le logarithme décimal, ou « e » pour le logarithme népérien (\(\ln\))
- En plus de valeurs comme \(\log_2 8 = 3\), la calculatrice répond aussi à « combien vaut 2 puissance 10 ? » (retrouver le nombre, \(2^{10} = 1024\)) et à « quel nombre puissance 4 donne 81 ? » (retrouver la base)
- Une explication simple des formules et des formules à copier-coller pour Excel, Google Sheets et Python sont réunies sur cette page
À quoi sert ce calcul ?
Le décibel, l’unité du niveau sonore, est défini avec le logarithme décimal d’un rapport d’énergies sonores. Même quand l’énergie est multipliée par 100, le niveau n’augmente que de \(10 \times \log_{10} 100 = 20\) dB.
Notre oreille perçoit les sons « en nombre de fois plus fort », d’où une unité logarithmique qui lui va parfaitement. Les niveaux conseillés pour les écouteurs comme les seuils de bruit au travail (en France, le Code du travail impose des mesures de protection dès 80 dB(A) sur 8 heures) reposent tous sur cette formule du logarithme.
La magnitude repose sur le logarithme de l’énergie d’un séisme. Un degré de magnitude en plus libère environ 32 fois (\(10^{1{,}5}\) fois) plus d’énergie : un séisme de magnitude 7 libère donc environ 1000 fois l’énergie d’un séisme de magnitude 5.
Connaître les logarithmes permet de lire « 3 ordres de grandeur de plus » et non « seulement 2 de plus », ce qui change directement la façon de se préparer aux catastrophes.
Le pH, qui mesure l’acidité d’une solution, est défini avec le logarithme décimal de la concentration en ions hydrogène (\(\mathrm{pH} = -\log_{10}[\mathrm{H}^+]\)). Entre un jus de citron à pH 2 et de l’eau à pH 7, la concentration ne diffère pas de « 5 » mais d’un facteur \(10^5\) (100 000).
Ramener des grandeurs qui s’étalent sur de nombreuses puissances de dix à des nombres simples, d’environ 0 à 14, c’est la spécialité des logarithmes. Le pH des produits ménagers, des bandelettes de test pour piscine et des analyses de sol du jardin en dépend.
Placé à 3 % par an à intérêts composés, votre capital double quand \(1{,}03^y = 2\), soit \(y = \log_{1{,}03} 2 \approx 23{,}4\) ans (en supposant le même rendement chaque année).
La célèbre « règle de 72 » (72 ÷ taux d’intérêt en % ≈ nombre d’années pour doubler) est en fait une approximation de ce logarithme. C’est une bonne base pour planifier sur le long terme, comme les études des enfants ou la retraite, avec des chiffres plutôt qu’au jugé.
Le nombre de bits nécessaires pour distinguer \(n\) possibilités vaut \(\log_2 n\). Par exemple, 256 valeurs différentes tiennent sur \(\log_2 256 = 8\) bits (1 octet).
La robustesse d’un mot de passe (l’ordre de grandeur du nombre d’essais d’une attaque par force brute) se mesure aussi « en bits », c’est-à-dire avec un logarithme. Ce calcul est au cœur de tout le monde numérique.
Deux touches voisines du piano (un demi-ton) ont toujours le même rapport de fréquences, \(2^{1/12} \approx 1{,}0595\) (tempérament égal). Si le rapport des fréquences de deux notes vaut \(r\), le nombre de demi-tons qui les séparent vaut \(12 \times \log_2 r\).
Pour le la à 440 Hz et le la à 880 Hz, cela fait \(12 \times \log_2 2 = 12\) demi-tons, exactement une octave. Les accordeurs d’instruments et le changement de hauteur des logiciels de musique fonctionnent avec ce logarithme.
Formule
Symboles et termes
Symboles
| \(\log_a x\) | logarithme de x en base a | « Le logarithme de \(x\) en base \(a\) ». Le nombre qui indique à quelle puissance élever la base \(a\) pour obtenir le nombre \(x\). (Exemple : \(\log_2 8 = 3\)) |
| \(a\) | a (la base) | Le nombre sur lequel le logarithme est construit, écrit en petit en bas dans \(\log_a x\). Il doit être strictement positif et différent de 1. |
| \(x\) | x (le nombre) | Le nombre dont on prend le logarithme. Il doit être strictement positif (l’ensemble de définition). |
| \(y\) | y (le logarithme) | Le résultat du logarithme. C’est l’exposant lui-même : « la base puissance \(y\) donne le nombre ». |
| \(\log_{10} x\) | logarithme décimal de x (log x) | Le logarithme de base 10. Il est directement lié au nombre de chiffres (\(\log_{10} 1000 = 3\)) et très utilisé en sciences et en ingénierie. En France, on l’écrit le plus souvent \(\log x\), sans la base. |
| \(\ln x\) | logarithme népérien de x (ln x) | Le logarithme de base \(e\) (le nombre e). C’est le plus pratique en analyse, et il est standard en mathématiques, en physique et en finance. |
| \(e\) | e (le nombre e) | Un nombre particulier, environ 2,71828…, dont les décimales ne s’arrêtent jamais. C’est la base du logarithme népérien. Sur cette calculatrice, entrez « e » dans le champ de la base pour l’utiliser. |
| \(M,\ N\) | M, N | Les nombres utilisés pour expliquer les propriétés du logarithme (produit, quotient et puissance). Tous deux sont strictement positifs. |
| \(\sqrt[n]{x}\) | racine n-ième de x | Le nombre qui, puissance \(n\), donne \(x\). C’est la même chose que \(x^{1/n}\) (la puissance 1 sur \(n\)). (Exemple : \(\sqrt[4]{81} = 3\)) |
Termes
| logarithme (log) | Le nombre qui indique à quelle puissance élever la base pour obtenir un nombre donné. C’est l’opération inverse d’une puissance, étudiée en Terminale. Le symbole log est l’abréviation de logarithme. |
| base | Le nombre sur lequel le logarithme est construit. Dans \(\log_2 8\), la base est 2. Seuls les nombres strictement positifs et différents de 1 peuvent être une base. |
| argument (nombre dans le log) | Le nombre dont on prend le logarithme, parfois appelé argument. Dans \(\log_2 8\), c’est 8. Seuls les nombres strictement positifs sont acceptés. |
| ensemble de définition | L’ensemble des nombres dont on peut prendre le logarithme : ]0 ; +∞[. Le nombre doit être strictement positif, car toute puissance d’un nombre positif est positive : le logarithme de 0 ou d’un nombre négatif n’existe pas. C’est la première chose à vérifier pour résoudre une équation ou une inéquation avec des logarithmes. |
| conditions sur la base | La règle selon laquelle la base doit être strictement positive et différente de 1. Toutes les puissances de 1 valent 1, donc le logarithme ne serait pas défini, et les puissances de 0 ou d’un nombre négatif ne sont pas définies pour tous les exposants. |
| logarithme décimal | Le logarithme de base 10. Il est directement lié au nombre de chiffres, et la plupart des logarithmes de la vie courante (pH, décibels, magnitude des séismes) sont des logarithmes décimaux. |
| logarithme népérien (ln) | Le logarithme de base \(e\) (environ 2,718). Son symbole est \(\ln\). C’est le logarithme le plus pratique en analyse, utilisé pour les calculs d’intérêts et l’étude des phénomènes naturels. |
| nombre e (constante de Néper) | Le nombre \(e = 2{,}71828\ldots\), dont les décimales ne s’arrêtent jamais. Il apparaît naturellement dès qu’il y a une croissance continue. Comme \(\pi\), c’est un nombre irrationnel célèbre. |
| puissance | Le produit d’un même nombre par lui-même plusieurs fois. Comme dans \(2^3 = 2 \times 2 \times 2\), le petit nombre en haut à droite (l’exposant) indique le nombre de facteurs. Le logarithme est l’opération inverse de la puissance. |
| exposant | Le petit nombre en haut à droite d’une puissance. Dans \(2^3\), l’exposant est 3. Le logarithme, c’est l’exposant que l’on cherche. |
| formule de changement de base | La formule qui réécrit un logarithme dans n’importe quelle base comme « logarithme du nombre ÷ logarithme de la base ». Même si une calculatrice ou un programme n’a que \(\ln\) et \(\log_{10}\), elle permet de calculer un logarithme dans n’importe quelle base. |
| racine n-ième (racine) | Le nombre qui, puissance \(n\), donne le nombre de départ. Comme dans « le nombre qui, puissance 4, donne 81 est 3 », retrouver la base revient à calculer cette racine. |
Ce qu’il est utile de savoir avant de commencer
Voici ce qui aide à utiliser le calcul de cette page en le comprenant vraiment, et pas seulement en appuyant sur le bouton.
Si vous bloquez, revoir ces notions est le chemin le plus court.
| Puissances et exposants (4e, 13-14 ans) |
|
| Exposants étendus (4e puis lycée, 13-18 ans) |
|
| Racine carrée et racine n-ième (4e puis lycée, 13-18 ans) |
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| L’idée d’opération inverse (école élémentaire et collège, 6-15 ans) |
|
Calculer avec Excel
| Nombre x | 100 |
| Base a | 10 |
| Logarithme y | =LOG(B1;B2) |
| Base a | 2 |
| Logarithme y | 10 |
| Nombre x | =B1^B2 |
| Nombre x | 81 |
| Logarithme y | 4 |
| Base a | =B1^(1/B2) |
| Nombre M | 4 |
| Nombre N | 25 |
| log M + log N (base 10) | =LOG(B1;10)+LOG(B2;10) |
| Logarithme du produit M×N (base 10) | =LOG(B1*B2;10) |
| Nombre M | 1000 |
| Nombre N | 10 |
| log M − log N (base 10) | =LOG(B1;10)-LOG(B2;10) |
| Logarithme du quotient M÷N (base 10) | =LOG(B1/B2;10) |
| Nombre M | 2 |
| Exposant k | 10 |
| k × (log M) (base 10) | =B2*LOG(B1;10) |
| Logarithme de la puissance M^k (base 10) | =LOG(B1^B2;10) |
La fonction LOG d’Excel s’écrit « =LOG(nombre;base) » (sans la base, elle donne le logarithme décimal, en base 10). Le logarithme népérien (base e) s’écrit « =LN(nombre) ».
Dans le premier tableau, par exemple, B3 affiche 2 (car 10 puissance 2 vaut 100). Pour calculer un logarithme népérien, remplacez B3 du premier tableau par « =LN(B1) ».
Les tableaux 4 à 6 vérifient les propriétés du logarithme : les deux formules du bas donnent toujours la même valeur.
Calculer avec Google Sheets
| Nombre x | 100 |
| Base a | 10 |
| Logarithme y | =LOG(B1;B2) |
| Base a | 2 |
| Logarithme y | 10 |
| Nombre x | =B1^B2 |
| Nombre x | 81 |
| Logarithme y | 4 |
| Base a | =B1^(1/B2) |
| Nombre M | 4 |
| Nombre N | 25 |
| log M + log N (base 10) | =LOG(B1;10)+LOG(B2;10) |
| Logarithme du produit M×N (base 10) | =LOG(B1*B2;10) |
| Nombre M | 1000 |
| Nombre N | 10 |
| log M − log N (base 10) | =LOG(B1;10)-LOG(B2;10) |
| Logarithme du quotient M÷N (base 10) | =LOG(B1/B2;10) |
| Nombre M | 2 |
| Exposant k | 10 |
| k × (log M) (base 10) | =B2*LOG(B1;10) |
| Logarithme de la puissance M^k (base 10) | =LOG(B1^B2;10) |
Copiez tout le tableau, collez-le dans la cellule A1 et remplacez les nombres saisis par les vôtres.
Calculer avec Python
import math
x = 100 # nombre (strictement positif)
a = 10 # base (strictement positive et différente de 1 ; math.e pour le logarithme népérien)
y = math.log(x, a) # logarithme y = log_a(x)
print(f"Logarithme de {x} en base {a} : {y}")
# Le logarithme décimal (base 10) et le logarithme népérien (base e) ont aussi leurs propres fonctions
print(f"Logarithme décimal log10({x}) = {math.log10(x)}")
print(f"Logarithme népérien ln({x}) = {math.log(x)}")
# On peut aussi calculer à l’envers
true_number = a ** y # retrouver le nombre (la base puissance y)
base_number = x ** (1 / y) # retrouver la base (le nombre puissance 1/y)
print(f"Nombre : {true_number}, base : {base_number}")
Écrire la formule en LaTeX et autres langages mathématiques (à copier-coller)
y = logₐ x ⇔ x = aʸ
y = \log_{a} x \iff x = a^{y}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>y</mi>
<mo>=</mo>
<msub><mi>log</mi><mi>a</mi></msub>
<mi>x</mi>
<mo>⇔</mo>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<msup><mi>a</mi><mi>y</mi></msup>
</mrow>
</math>
y = log_a x iff x = a^y
Log[a, x]
y := log[a](x);
y = log(x)/log(a);
y = log_a(x)
logₐ x = ln x ÷ ln a
\log_{a} x = \dfrac{\ln x}{\ln a}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>log</mi><mi>a</mi></msub>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mi>ln</mi><mo>⁡</mo><mi>x</mi></mrow>
<mrow><mi>ln</mi><mo>⁡</mo><mi>a</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
log_a x = (ln x)/(ln a)
Log[x]/Log[a]
y := ln(x)/ln(a);
y = log(x)/log(a);
log_a(x) = ln(x)/ln(a)
a = x^{1/y}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>a</mi>
<mo>=</mo>
<msup>
<mi>x</mi>
<mrow><mn>1</mn><mo>/</mo><mi>y</mi></mrow>
</msup>
</mrow>
</math>
a = x^(1/y)
x^(1/y)
a := x^(1/y);
a = x^(1/y);
a = x^(1/y)
logₐ(MN) = logₐ M + logₐ N
\log_{a} MN = \log_{a} M + \log_{a} N
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>log</mi><mi>a</mi></msub>
<mrow><mi>M</mi><mi>N</mi></mrow>
<mo>=</mo>
<msub><mi>log</mi><mi>a</mi></msub>
<mi>M</mi>
<mo>+</mo>
<msub><mi>log</mi><mi>a</mi></msub>
<mi>N</mi>
</mrow>
</math>
log_a (MN) = log_a M + log_a N
Log[a, M*n] == Log[a, M] + Log[a, n] (* N (évaluation numérique) est un mot réservé de Mathematica, d’où n *)
log[a](M*N) = log[a](M) + log[a](N);
log(M*N)/log(a) == log(M)/log(a) + log(N)/log(a)
log_a(MN) = log_a(M) + log_a(N)
logₐ(M ÷ N) = logₐ M − logₐ N
\log_{a} \dfrac{M}{N} = \log_{a} M - \log_{a} N
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>log</mi><mi>a</mi></msub>
<mfrac><mi>M</mi><mi>N</mi></mfrac>
<mo>=</mo>
<msub><mi>log</mi><mi>a</mi></msub>
<mi>M</mi>
<mo>−</mo>
<msub><mi>log</mi><mi>a</mi></msub>
<mi>N</mi>
</mrow>
</math>
log_a (M/N) = log_a M - log_a N
Log[a, M/n] == Log[a, M] - Log[a, n] (* N (évaluation numérique) est un mot réservé de Mathematica, d’où n *)
log[a](M/N) = log[a](M) - log[a](N);
log(M/N)/log(a) == log(M)/log(a) - log(N)/log(a)
log_a(M/N) = log_a(M) - log_a(N)
logₐ(Mᵏ) = k logₐ M
\log_{a} M^{k} = k \log_{a} M
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>log</mi><mi>a</mi></msub>
<msup><mi>M</mi><mi>k</mi></msup>
<mo>=</mo>
<mi>k</mi>
<msub><mi>log</mi><mi>a</mi></msub>
<mi>M</mi>
</mrow>
</math>
log_a (M^k) = k log_a M
Log[a, M^k] == k*Log[a, M]
log[a](M^k) = k*log[a](M);
log(M^k)/log(a) == k*log(M)/log(a)
log_a(M^k) = k log_a(M)
Faire faire le calcul par ChatGPT
Tu es un assistant de calcul sur les logarithmes. Fais les calculs suivants en exécutant réellement du code Python, et appuie ta réponse uniquement sur les nombres obtenus à l’exécution (ne réponds pas de tête ni au jugé). Calcule chacune des valeurs suivantes : 1. Le logarithme de 100 en base 10 (log10(100)) 2. Le logarithme népérien de 7 (ln 7) 3. Le nombre dont le logarithme en base 2 vaut 10 (2 puissance 10) 4. Le nombre qui, puissance 4, donne 81 (la base quand le nombre vaut 81 et le logarithme 4) Indique les formules utilisées et les nombres obtenus à l’exécution.
Mode d'emploi
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1Saisissez vos nombresTapez les nombres à calculer dans les champs de saisie
-
2CalculezAppuyez sur le bouton « Calculer »
-
3Lisez le résultatLe résultat s’affiche aussitôt. La même page explique aussi le raisonnement et la formule
Les atouts de DataChef
Aucune compétence requise – simple et intuitif
Aucune donnée personnelle nécessaire
Le fichier est supprimé automatiquement après le téléchargement
Aucune mention de crédit nécessaire
Aucune autorisation préalable nécessaire