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MATEMÁTICA UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR Curso de Refuerzo para Aspirantes a Nuevo Ingreso Universidad de El Salvador, Derechos Reservados Universidad de El Salvador, Derechos Reservados UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR CURSO DE REFUERZO PARA ASPIRANTES A NUEVO INGRESO MATEMÁTICA CURSO DE MATEMÁTICA EN LÍNEA Contenido LOGARITMOS ................................................................................................................................. 1 DEFINICIÓN .................................................................................................................................... 1 LOGARITMOS BASE 10 ................................................................................................................... 2 LOGARITMOS DE BASE e ................................................................................................................ 3 PROPIEDADES ................................................................................................................................ 3 CAMBIO DE BASE. .......................................................................................................................... 4 ECUACIONES EXPONENCIALES ....................................................................................................... 5 ECUACIONES LOGARÍTMICAS ......................................................................................................... 7 1 Universidad de El Salvador, Derechos Reservados UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR CURSO DE REFUERZO PARA ASPIRANTES A NUEVO INGRESO MATEMÁTICA LOGARITMOS Los logaritmos son usados para modelar la respuesta que los humanos damos o estímulos, tales como: el sonido, la luz o la presión, por lo tanto su estudio es muy importante. DEFINICIÓN En La ecuación yx a= , donde a es un número real positivo distinto de 1, " "y recibe el nombre el logaritmo en base a de x , y se escribe logay x= Por lo tanto, “El logaritmo de un número es el exponente, que indica la potencia, a la que hay que elevar la base para obtener el mismo número” Ejemplo. Calcule: 21) log 8 Solución Para calcular el logaritmo del número 8, cuando la base es 2 Ud. Debe preguntarse ¿Cuál es el exponente al que debo elevar la base 2 para que resulte 8? Ya que 23 = (2) (2) (2) = 8 Su respuesta debe ser 3, es decir. 2 3 2 1) log 8 Solución log 8 3 porque 2 8= = 3 2 3 2) log 9 Solución log 9 2 ya que 3 9= = 2 4 2 3) log 16 Solución log 16 4 ya que 2 16= = 2 Universidad de El Salvador, Derechos Reservados UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR CURSO DE REFUERZO PARA ASPIRANTES A NUEVO INGRESO MATEMÁTICA ( ) 3 3 3 4 4 3 4 4 1 4) log 81 Solución 1 1 log log 81 3 = log 3 1 1 4 ya que 3 3 81 − − = = − = = LOGARITMOS BASE 10 Los logaritmos de base 10 se llaman logaritmos comunes. Se acostumbra escribir log x en lugar de log 10 x. Ejemplos calcule 1 10 1) log 10 Solución log 10 log 10 1, ya que 10 10= = = 2 10 2) log 100 Solución log 100 log 100 2, ya que 10 100= = = ( )3 310 10 3) log 0.001 Solución log 0.001 log 0.001 log 10 3, ya que 10 0.001− −= = = − = 3 Universidad de El Salvador, Derechos Reservados UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR CURSO DE REFUERZO PARA ASPIRANTES A NUEVO INGRESO MATEMÁTICA LOGARITMOS DE BASE e Los logaritmos de base e se llaman logaritmos naturales se acostumbra escribir ln x en lugar de log e x. El número e es número irracional cuyo valor aproximado es 2.7182818. El número e es utilizado en: cálculos financieros, problemas que implican crecimiento o extinción de especies naturales, cálculo de rapidez de reacciones químicas o rapidez de enfriamiento de un cuerpo, cálculos relacionados con los cambios de la presión atmosférica con la altura, etc. PROPIEDADES Sea a un número real positivo distinto de uno. Sea M, N y C números reales cualesquiera con M y N positivos. ( )1) log log log a a aMN M N= + 2) log log log a a a M M N N = − ( )3) log logCa aM C M= 4) log 1 0a = 5) log 1aa = ( )6) log Ca a C= log7) aMa M= 4 Universidad de El Salvador, Derechos Reservados UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR CURSO DE REFUERZO PARA ASPIRANTES A NUEVO INGRESO MATEMÁTICA Ejemplo. Deduzca la propiedad 2). Desarrollo: log (1) log N (2) log (3) Sustituyendo (1), (2) en (3) log log log log log log x a y a x y x y a a a a a a a M a x M N a y M a N a M M a x y N N M M M N M N N N − = → = = → = = = → − = − = ⇒ = − Ejercicio. Deduzca las otras propiedades Ejercicio. Escriba con sus propias palabras las propiedades anteriores, por ejemplo, la propiedad 1): El logaritmo del producto de dos números positivo es igual a la suma de los logaritmos de los números. CAMBIO DE BASE. ( ) ( ) ( )( ) log (1) log M (2) log log log (3) Sustituyendo (1), (2) en (3) log log log x a y b a y a a a b a M a x M N b y x M x b x y b M M b = → = = → = = = = = 5 Universidad de El Salvador, Derechos Reservados UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR CURSO DE REFUERZO PARA ASPIRANTES A NUEVO INGRESO MATEMÁTICA ECUACIONES EXPONENCIALES Su calculadora solo tiene las teclas l o g para 10log M y l n para l o g Mℓ Utilizará su calculadora para calcular logaritmos de números de cualquier base, siempre que la base sea positiva y diferente de uno, así: 4 4 4 Ejemplo. Calcule 1) log 64 Solución log64 log 64 3 ó log 4 ln 64 log 64 3 ln 4 = = = = 3 3 3 2) log 100 Solución log100 log 100 4.191806549 ó log3 ln100 log 100 4.191806549 ln 3 = = = = ( ) 2 7 3 2 2 7 3 3 2(2 7) 3( 3) Ejercicios. Calcule el conjunto solución de: 1) 9 27 (3 ) = (3 ) (3) = (3) como las bases son iguales, entonces 2(2 7) = 3 3 4 14 3 9 4 3 x x x x x x x x x x x − − − − − − = − − − = − − { } 14 9 5 S = 5 x x = − = ⇒ 6 Universidad de El Salvador, Derechos Reservados UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR CURSO DE REFUERZO PARA ASPIRANTES A NUEVO INGRESO MATEMÁTICA ( ) ( ) 2 7 3 3 9 33 2 9 3 2 9 b) Otro método 9 27 2 7 = log (27) 2 7 = ( 3)log (27) pero 27 = ( 9) 3 2 7 = 3 log 9 3 9 2 7 2 2 3 9 2 72 2 3 2(2 ) 2 x x xx x x x x x x x x x x − − − = − − − = − − − = − − = − − { } 92(7 )2 4 3 14 9 5 S=5x x x = − − = − ⇒ = ⇒ 2 7 3 2 7 3 c) Otro forma 9 27 log 9 log 27 (2 7) log9 ( 3)log27 2 log9 7log9 = log27 3log27 2 log9 log27 = 7log9 3log27 (2 log9 log27) = 7l x x x x x x x x x x x − − − − = = − = − − − − − − { } og9 3log27 7log9 3log27 2 log9 log27 5 S= 5 x x − −= − = ⇒ 2) 2 log log 6 Solución: 2 log log 6 (2+1) log 6 3log = 6 6 log 3 log 2 x x x x x x x x + = + = = = = { } 2 10 100 S= 100 x x = = ⇒ 7 Universidad de El Salvador, Derechos Reservados UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR CURSO DE REFUERZO PARA ASPIRANTES A NUEVO INGRESO MATEMÁTICA ECUACIONES LOGARÍTMICAS ( ) log8 1) log(3 21) log(2 1) log8 Solución: si (3 21) y (2 1) son números positivos. log(3 21) log(2 1) log8 3 21 log( ) 10 2 1 3 21 8 2 1 3 21 =8 2 1 3 21 16 8 3 16 8 21 -13 13 x x x x x x x x x x x x x x x x x + − + = + + + − + = + = + + = + + + + = + − = − = − { } 13; 13 1 S= 1 x x −= − = { } 2 2 2 3 2) 3 3 6 0 Solución: 3 3 6 0 (3 ) (3 ) 6 0 (3 3)(3 2) 0 3 3 0 3 3 log 3 1 3 2 0 3 2 ¡Absurdo! S= 1 x x x x x x x x x x x x x − − = − − = − − = − + = − = ⇒ = ⇒ = = + = ⇒ = − ⇐ 8 Universidad de El Salvador, Derechos Reservados UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR CURSO DE REFUERZO PARA ASPIRANTES A NUEVO INGRESO MATEMÁTICA ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )( ) ( )( ) ln10 3) ln10 log 2 ln 1 ln10 Solución: si 2 y 1 son positivos ln10 log 2 ln 1 ln10 ln 2 ln10 ln 1 ln10 ln10 ln 2 ln 1 ln10 ln 2 1 ln10 2 1 2 1 10 x x x x x x x x x x x x x x x x + + − = + − + + − = + + − = + + − = + − = + − = + − = ℓ ( ) ( ) { } 2 2 2 2 10 2 10 0 12 0 4 3 0 4 0 4 ¡Absurdo! 3 0 3 S 3 Si 4 se sustituye en: +2 -4+2=-2 y log(-2) ¡No existe en ! Por lo tanto 4 no es parte del conjunto solució x x x x x x x x x x x x x x x + − = + − − = + − = + − = + = ⇒ = − ⇐ − = ⇒ = = = ⇒ = − ℝ n
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