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CORPORACIÓN EDUCACIONAL SANTA VICTORIA MATEMÁTICA II MEDIO PROFESORA: ÁNGELES ALVIÑA PROF. DIF.: CELINA MONTERO Página 1 de 4 CLASE 10 RAICES ENESIMAS Y LOGARITMOS “Propiedades de los logaritmos” Nombre del alumno(a): I. DEFINICIÓN DE LOGARITMOS Y RESTRICCIONES Se define logaritmo como el exponente de una potencia con cierta base, es decir el número al cual se debe elevar una base dada para obtener un resultado determinado. 𝐥𝐨𝐠𝒃 𝒂 = 𝒄 ↔ 𝒃 𝒄 = 𝒂 En la expresión anterior, b es la base del logaritmo, a es el argumento o antilogaritmo yc es el logaritmo en base b de a Además si c es un número natural se entiende que: 𝐥𝐨𝐠𝒃 𝒂 = 𝒄 ↔ 𝒃 𝒄 = 𝒂 ↔ √𝒂 𝒄 = 𝒃 Ejemplos: 1. Determina x, si 𝐥𝐨𝐠𝟑 𝟖𝟏 = 𝒙 Por definición: log3 81 = 𝑥 → 3 𝑥 = 81 𝑥 = 4 𝑦𝑎 𝑞𝑢𝑒 3 ∙ 3 ∙ 3 ∙ 3 = 34 = 81 2. Determina x, si 𝐥𝐨𝐠𝟐 𝟏 𝟖 = 𝒙 Por definición: log2 1 8 = 𝑥 → 2𝑥 = 1 8 Por propiedades de las potencias recordemos que con exponente negativo se aplicaba el inverso del número. Por lo tanto debe ser un número negativo, y 2 ∙ 2 ∙ 2 = 8. Entonces: 𝑥 = −3 , 𝑦𝑎 𝑞𝑢𝑒 2−3 = 1 8 3. Determina x, si 𝐥𝐨𝐠𝟎,𝟓 𝟐 = 𝒙 Por definición: log0,5 2 = 𝑥 → 0,5 𝑥 = 2 → ( 1 2 ) 𝑥 = 2 Por propiedades de las potencias recordemos que con exponente negativo se aplicaba el inverso del número. Por lo tanto debe ser un número negativo. Entonces: 𝑥 = −1 , 𝑦𝑎 𝑞𝑢𝑒 ( 1 2 ) −1 = 2 CORPORACIÓN EDUCACIONAL SANTA VICTORIA MATEMÁTICA II MEDIO PROFESORA: ÁNGELES ALVIÑA PROF. DIF.: CELINA MONTERO Página 2 de 4 II. PROPIEDADES DE LOS LOGARITMOS Se llama logaritmo común a aquel cuya base es 10. Por conversión se expresa de la siguiente manera: 𝐥𝐨𝐠 𝟏𝟎 𝒂 = 𝐥𝐨𝐠 𝒂 Se llama logaritmo neperiano o logaritmo natural aquel cuya base es e. Por conversión se expresa de la siguiente manera: 𝐥𝐨𝐠 𝒆 𝒂 = 𝐥𝐧 𝒂 A continuación, se analizarán algunas propiedades de los logaritmos y sus operatorias: 1. Logaritmo de la unidad. En general, para todo número real positivo b ≠ 0, se tiene que 𝑏0 = 1, luego: 𝐥𝐨𝐠𝒃 𝟏 = 𝟎 ↔ 𝒃 𝟎 = 𝟏 Observa: 70 = 1 200 = 1 120 = 1 Luego por definición: 70 = 1 ↔ log7 1 = 0 20 0 = 1 ↔ log20 1 = 0 12 0 = 1 ↔ log12 1 = 0 Es decir, el logaritmo de 1, en cualquier base es igual a 0. 2. Logaritmo de la base. En general, para todo número real positivo b ≠ 0, se tiene que 𝑏1 = 𝑏, luego: 𝐥𝐨𝐠𝒃 𝒃 = 𝟏 ↔ 𝒃 𝟏 = 𝒃 Observa: 51 = 5 81 = 8 191 = 19 Luego por definición: 51 = 5 ↔ log5 5 = 1 8 1 = 8 ↔ log8 8 = 1 19 1 = 19 ↔ log19 19 = 1 Es decir, el logaritmo de la base es igual a 1. 3. Logaritmo de una potencia El logaritmo de una potencia de un número es igual al producto entre el exponente de la potencia y el logaritmo del número. Se tiene entonces que: 𝐥𝐨𝐠 𝒃 𝒂𝒙 = 𝒙 𝐥𝐨𝐠 𝒃 𝒂 Ejemplo 1: 𝐥𝐨𝐠 𝟓 𝟏𝟐𝟓𝟑 = 𝟑 ∙ 𝐥𝐨𝐠 𝟓 𝟏𝟐𝟓 = 𝟑 ∙ 𝟑 = 𝟗 𝐥𝐨𝐠 𝟓 𝟏𝟐𝟓 = 𝒙 → 𝟓𝒙 = 𝟏𝟐𝟓 → 𝒙 = 𝟑 El número e es un número irracional, y aunque los logaritmos creados por Napier tienen como base un número cercano a 1/e, se conoce a los logaritmos con base e como neperianos en su honor. 𝑒 = 2,71828182 … CORPORACIÓN EDUCACIONAL SANTA VICTORIA MATEMÁTICA II MEDIO PROFESORA: ÁNGELES ALVIÑA PROF. DIF.: CELINA MONTERO Página 3 de 4 𝐄𝐣𝐞𝐦𝐩𝐥𝐨 𝟐: 𝐥𝐨𝐠 𝟒 𝟔𝟒𝟓 = 𝟓 ∙ 𝐥𝐨𝐠 𝟒 𝟔𝟒 = 𝟓 ∙ 𝟑 = 𝟏𝟓 𝐥𝐨𝐠 𝟒 𝟔𝟒 = 𝒙 → 𝟒𝒙 = 𝟔𝟒 → 𝒙 = 𝟑 4. Logaritmo de una raíz Se tiene que √𝑎𝑚 𝑛 = 𝑎 𝑚 𝑛 , por lo tanto, se aplica la propiedad anterior: 𝐥𝐨𝐠 𝒃 √𝒂𝒎 𝒏 = 𝐥𝐨𝐠 𝒃 𝒂 𝒎 𝒏 = 𝒎 𝒏 𝐥𝐨𝐠 𝒃 𝒂 Ejemplo 1: 𝐥𝐨𝐠 𝟒 √𝟔𝟒𝟑 𝟐 = 𝐥𝐨𝐠 𝟒 𝟔𝟒 𝟑 𝟐 = 𝟑 𝟐 𝐥𝐨𝐠 𝟒 𝟔𝟒 = 𝟑 𝟐 · 𝟑 𝟏 = 𝟗 𝟐 Ejemplo 2: 𝐥𝐨𝐠 𝟐 √𝟏𝟔𝟒 𝟑 = 𝐥𝐨𝐠 𝟐 𝟏𝟔 𝟒 𝟑 = 𝟒 𝟑 𝐥𝐨𝐠 𝟐 𝟏𝟔 = 𝟒 𝟑 ∙ 𝟒 𝟏 = 𝟏𝟔 𝟑 5. Logaritmo de un producto El logaritmo de un producto es igual a la suma de los logaritmos de los factores: 𝐥𝐨𝐠 𝒃 (𝒑𝒒) = 𝐥𝐨𝐠 𝒃 𝒑 + 𝐥𝐨𝐠 𝒃 𝒒 Ejemplo 1: 𝐥𝐨𝐠 𝟑 (𝟗 · 𝟐𝟕) = 𝐥𝐨𝐠 𝟑 𝟗 + 𝐥𝐨𝐠 𝟑 𝟐𝟕 = 𝟐 + 𝟑 = 𝟓 Ejemplo 2: 𝐥𝐨𝐠 𝟔 (𝟑𝟔 · 𝟔) = 𝐥𝐨𝐠 𝟔 𝟑𝟔 + 𝐥𝐨𝐠 𝟔 𝟔 = 𝟐 + 𝟏 = 𝟑 6. Logaritmo de un cociente El logaritmo de un cociente es igual a la diferencia entre el logaritmo del dividendo (numerador) y el logaritmo del divisor (denominador): 𝐥𝐨𝐠 𝒃 ( 𝒑 𝒒 ) = 𝐥𝐨𝐠 𝒃 𝒑 − 𝐥𝐨𝐠 𝒃 𝒒 Ejemplo 1: 𝐥𝐨𝐠 𝟑 ( 𝟖𝟏 𝟐𝟕 ) = 𝐥𝐨𝐠 𝟑 𝟖𝟏 − 𝐥𝐨𝐠 𝟑 𝟐𝟕 = 𝟒 − 𝟑 = 𝟏 Ejemplo 2: 𝐥𝐨𝐠 𝟐 ( 𝟒 𝟖 ) = 𝐥𝐨𝐠 𝟐 𝟒 − 𝐥𝐨𝐠 𝟐 𝟖 = 𝟐 − 𝟑 = −𝟏 7. Cambio de base Las calculadores solo permiten calcular logaritmos de base 10 o e. Para calcular logaritmos de otra base, se utiliza la siguiente propiedad: 𝐥𝐨𝐠 𝑷 𝒂 = 𝐥𝐨𝐠 𝒃 𝒂 𝐥𝐨𝐠 𝒃 𝒑 Entonces, basta tomar b=10 o b=e para determinar el valor pedido utilizando la calculadora. Ejemplo 1: 𝐥𝐨𝐠 𝟑 𝟓 = 𝐥𝐨𝐠 𝟏𝟎 𝟓 𝐥𝐨𝐠 𝟏𝟎 𝟑 CORPORACIÓN EDUCACIONAL SANTA VICTORIA MATEMÁTICA II MEDIO PROFESORA: ÁNGELES ALVIÑA PROF. DIF.: CELINA MONTERO Página 4 de 4 III. EJEMPLOS Y APLICACIÓN CLASE Página 55 texto del estudiante V F V V F V V F En el resultado debe + Tiene que multiplicarse para aplicar propiedad. Tienen que multiplicarse para aplicar propiedad. V F En el resultado debería estar restando y está :
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