Compartir logaritmos

Los logaritmos pueden parecer difíciles de usar, pero al igual que los exponentes o los polinomios, solo tienes que aprender las técnicas correctas. Solo necesitas saber algunas propiedades básicas para dividir dos logaritmos con la misma base, o extender un logaritmo por un cociente.

Pasos

Método 1 de 2: dividir logaritmos a mano

Imagen titulada Dividir logaritmos Paso 1
1. Comprobar números negativos y unos. Este método trata problemas en la forma Iniciar sesiónB(X)Iniciar sesiónB(a){displaystyle {frac {log _{b}(x)}{log _{b}(a)}}}{displaystyle {frac {log _{b}(x)}{log _{b}(a)}}}. Sin embargo, no funciona para algunos casos especiales:
  • El logaritmo de un número negativo no está definido para todas las bases (como Iniciar sesión(-3){ estilo de visualización registro (-3)}{ estilo de visualización  registro (-3)} o Iniciar sesión4(-5){ estilo de visualización registro _ {4} (-5)}{ estilo de visualización  registro _ {4} (-5)}). Luego escribe `Sin solución`.
  • El logaritmo del cero tampoco está definido para todas las bases. Si ves un término como en(0){ estilo de visualización ln (0)}{ estilo de visualización  ln (0)}, luego también escriba `Sin solución`.
  • El logaritmo de uno en cualquier base (Iniciar sesión(1){ estilo de visualización registro (1)}{ estilo de visualización  registro (1)}) siempre es igual a cero, ya que X0=1{ estilo de visualización x ^ {0} = 1}{ estilo de visualización x ^ {0} = 1} para todos los valores de X. Reemplace ese logaritmo con 1 en lugar de usar el método a continuación.
  • Si los dos logaritmos tienen bases diferentes, como yoOgramo3(X)yoOgramo4(a){displaystyle {frac{log_{3}(x)}{log_{4}(a)}}}{displaystyle {frac{log_{3}(x)}{log_{4}(a)}}}, y no puede simplificar ninguno de ellos a un número entero, entonces el problema no se puede resolver a mano.
Imagen titulada Divide Logarithms Step 2
2. Edite la expresión en un logaritmo. Suponiendo que no encontró ninguna de las excepciones anteriores, ahora puede simplificar el problema en un logaritmo. Para ello, utilice la fórmulaIniciar sesiónB(X)Iniciar sesiónB(a)=Iniciar sesióna(X){displaystyle {frac {log _{b}(x)}{log _{b}(a)}}=log _{a}(x)}{displaystyle {frac {log _{b}(x)}{log _{b}(a)}}=log _{a}(x)}.
  • Ejemplo 1: Resuelve: Iniciar sesióndieciséisIniciar sesión2{displaystyle {frac {log {16}}{log {2}}}}{displaystyle {frac {log {16}}{log {2}}}}.
    Comience por convertir esto a un logaritmo usando la fórmula anterior: Iniciar sesióndieciséisIniciar sesión2=Iniciar sesión2(dieciséis){displaystyle {frac {log {16}}{log {2}}}=log _{2}(16)}{displaystyle {frac {log {16}}{log {2}}}=log _{2}(16)}.
  • Esta fórmula es la fórmula de `cambio de base`, derivada de las propiedades logarítmicas básicas.
  • Imagen titulada Divide Logarithms Step 3
    3. Calcula esto a mano si es posible. Recuerda: om Iniciar sesióna(X){ estilo de visualización log _ {a} (x)}{ estilo de visualización  log _ {a} (x)} para resolver, piensas en `a?=X{ estilo de visualización a ^ {?}=x}{ estilo de visualización a ^ {?} = x}` o `¿Qué exponente puedo usar? a elevar a X Llegar?No siempre es posible resolver esto sin una calculadora, pero si tienes suerte terminarás con un logaritmo fácilmente simplificado.
  • Ejemplo 1 (continuación.): Volver a escribir Iniciar sesión2(dieciséis){ estilo de visualización registro _ {2} (16)}{ estilo de visualización  registro _ {2} (16)} Si 2?=dieciséis{ estilo de visualización 2 ^ {?}=16}{ estilo de visualización 2 ^ {?} = 16}. El valor de `?` es la respuesta al problema. Puede que tengas que probar algunos para encontrarlo:
    22=2*2=4{ estilo de visualización 2 ^ {2} = 2 * 2 = 4}{ estilo de visualización 2 ^ {2} = 2 * 2 = 4}
    23=4*2=8{ estilo de visualización 2 ^ {3} = 4 * 2 = 8}{ estilo de visualización 2 ^ {3} = 4 * 2 = 8}
    24=8*2=dieciséis{ estilo de visualización 2 ^ {4} = 8 * 2 = 16}{ estilo de visualización 2 ^ {4} = 8 * 2 = 16}
    16 es lo que estabas buscando, así que Iniciar sesión2(dieciséis){ estilo de visualización registro _ {2} (16)}{ estilo de visualización  registro _ {2} (16)} = 4.
  • Imagen titulada Divide Logarithms Step 4
    4. Deje la respuesta en forma de logaritmo si no puede simplificarla. Algunos logaritmos son muy difíciles de resolver a mano. Necesitas una calculadora si necesitas la respuesta para un propósito práctico. Cuando resuelves problemas en la clase de matemáticas, tu profesor probablemente espera que dejes la respuesta como logaritmo. Aquí hay otro ejemplo que usa este método para un problema más complicado:
  • Ejemplo 2: ¿Qué es Iniciar sesión3(58)Iniciar sesión3(7){displaystyle {frac {log _{3}(58)}{log _{3}(7)}}}{displaystyle {frac {log _{3}(58)}{log _{3}(7)}}}?
  • Convierte esto a un logaritmo:: Iniciar sesión3(58)Iniciar sesión3(7)=Iniciar sesión7(58){displaystyle {frac {log _{3}(58)}{log _{3}(7)}}=log _{7}(58)}{displaystyle {frac {log _{3}(58)}{log _{3}(7)}}=log _{7}(58)}.(Tenga en cuenta que el 3 desaparece en cualquier registro inicial; esto se aplica a cualquier base).
  • Reescribir como 7?=58{ estilo de visualización 7 ^ {?}=58}{ estilo de visualización 7 ^ {?} = 58} y probar posibles valores de ?:
    72=7*7=49{ estilo de visualización 7 ^ {2} = 7 * 7 = 49}{ estilo de visualización 7 ^ {2} = 7 * 7 = 49}
    73=49*7=343{ estilo de visualización 7 ^ {3} = 49 * 7 = 343}{ estilo de visualización 7 ^ {3} = 49 * 7 = 343}
    Como 58 cae entre estos dos números, Iniciar sesión7(58){ estilo de visualización registro _ {7} (58)}{ estilo de visualización  registro _ {7} (58)} ningún entero como respuesta.
  • Deja tu respuesta como: Iniciar sesión7(58){ estilo de visualización registro _ {7} (58)}{ estilo de visualización  registro _ {7} (58)}.
  • Método 2 de 2: trabajar con el logaritmo de un cociente

    Imagen titulada Dividir logaritmos Paso 5
    1. Comience con un problema de división en un logaritmo. Esta sección te ayuda a resolver problemas con expresiones en la forma Iniciar sesióna(Xy){displaystyle log _{a}({frac {x}{y}})}{displaystyle log _{a}({frac {x}{y}})}.
    • Por ejemplo, comience con este problema:
      `Resolver para n si Iniciar sesión3(276norte)=-6-Iniciar sesión3(6){displaystyle log _{3}({frac {27}{6n}})=-6-log _{3}(6)}{displaystyle log _{3}({frac {27}{6n}})=-6-log _{3}(6)}.`
    Imagen titulada Divide Logarithms Step 6
    2. Comprobar números negativos. El logaritmo de un número negativo no está definido. Si x o y son un número negativo, verifica si el problema tiene solución antes de continuar:
  • si x o y es negativo, no hay solución al problema.
  • Si ambos x si y son negativos, elimine los signos negativos usando la propiedad -X-y=Xy{displaystyle {frac{-x}{-y}}={frac {x}{y}}}{displaystyle {frac{-x}{-y}}={frac {x}{y}}}
  • No hay logaritmos de números negativos en el problema de ejemplo, por lo que puede continuar con el siguiente paso.
  • Imagen titulada Divide logaritmos Paso 7
    3. Divide el cociente en dos logaritmos. Una propiedad útil de los logaritmos se describe mediante la fórmula: Iniciar sesióna(Xy)=Iniciar sesióna(X)-Iniciar sesióna(y){displaystyle log _{a}({frac {x}{y}})=log _{a}(x)-log _{a}(y)}{displaystyle log _{a}({frac {x}{y}})=log _{a}(x)-log _{a}(y)}. En otras palabras, el logaritmo de un cociente siempre es igual al logaritmo del numerador, menos el logaritmo del denominador.
  • Use esto para expandir el lado izquierdo del problema de muestra:
    Iniciar sesión3(276norte)=Iniciar sesión3(27)-Iniciar sesión3(6norte){displaystyle log _{3}({frac {27}{6n}})=log _{3}(27)-log _{3}(6n)}{displaystyle log _{3}({frac {27}{6n}})=log _{3}(27)-log _{3}(6n)}
  • Sustituye esto de nuevo en la ecuación original:
    Iniciar sesión3(276norte)=-6-Iniciar sesión3(6){displaystyle log _{3}({frac {27}{6n}})=-6-log _{3}(6)}{displaystyle log _{3}({frac {27}{6n}})=-6-log _{3}(6)}

    Iniciar sesión3(27)-Iniciar sesión3(6norte)=-6-Iniciar sesión3(6){displaystyle log _{3}(27)-log _{3}(6n)=-6-log _{3}(6)}{displaystyle log _{3}(27)-log _{3}(6n)=-6-log _{3}(6)}
  • Imagen titulada Divide Logarithms Step 8
    4. Simplifique los logaritmos si es posible. Si alguno de los nuevos logaritmos en la expresión es un número entero, simplificarlos ahora.
  • El problema de ejemplo tiene un nuevo término: Iniciar sesión3(27){ estilo de visualización registro _ {3} (27)}{ estilo de visualización  registro _ {3} (27)}. Como 3 = 27, simplifica Iniciar sesión3(27){ estilo de visualización registro _ {3} (27)}{ estilo de visualización  registro _ {3} (27)} desagradable 3.
  • La comparación completa es ahora:
    3-Iniciar sesión3(6norte)=-6-Iniciar sesión3(6){displaystyle 3-log _{3}(6n)=-6-log _{3}(6)}{displaystyle 3-log _{3}(6n)=-6-log _{3}(6)}
  • Imagen titulada Divide Logarithms Step 9
    5. Aislar la variable. Como cualquier problema matemático, ayuda aislar el término con la variable en un lado de la ecuación. Eliminar términos semejantes donde sea posible para simplificar la ecuación.
  • 3-Iniciar sesión3(6norte)=-6-Iniciar sesión3(6){displaystyle 3-log _{3}(6n)=-6-log _{3}(6)}{displaystyle 3-log _{3}(6n)=-6-log _{3}(6)}
    9-Iniciar sesión3(6norte)=-Iniciar sesión3(6){displaystyle 9-log _{3}(6n)=-log _{3}(6)}{displaystyle 9-log _{3}(6n)=-log _{3}(6)}
    Iniciar sesión3(6norte)=9+Iniciar sesión3(6){displaystyle log _{3}(6n)=9+log _{3}(6)}{displaystyle log _{3}(6n)=9+log _{3}(6)}.
  • Imagen titulada Divide Logarithms Step 10
    6. Use propiedades adicionales de logaritmos cuando sea necesario. Para aislar la variable de otros términos dentro del mismo logaritmo, reescriba el término usando diferentes propiedades logarítmicas.
  • En el problema de ejemplo, el norte todavía atrapado en el término Iniciar sesión3(6norte){ estilo de visualización registro _ {3} (6n)}{ estilo de visualización  registro _ {3} (6n)}.
    Alrededor de norte para aislar, use la regla del producto de logaritmos: Iniciar sesióna(BC)=Iniciar sesióna(B)+Iniciar sesióna(C){displaystyle log _{a}(bc)=log _{a}(b)+log {a}(c)}{displaystyle log _{a}(bc)=log _{a}(b)+log {a}(c)}
    Iniciar sesión3(6norte)=Iniciar sesión3(6)+Iniciar sesión3(norte){displaystyle log _{3}(6n)=log _{3}(6)+log _{3}(n)}{displaystyle log _{3}(6n)=log _{3}(6)+log _{3}(n)}
  • Vuelva a sustituir esto en la ecuación completa:
    Iniciar sesión3(6norte)=9+Iniciar sesión3(6){displaystyle log _{3}(6n)=9+log _{3}(6)}{displaystyle log _{3}(6n)=9+log _{3}(6)}
    Iniciar sesión3(6)+Iniciar sesión3(norte)=9+Iniciar sesión3(6){displaystyle log _{3}(6)+log _{3}(n)=9+log _{3}(6)}{displaystyle log _{3}(6)+log _{3}(n)=9+log _{3}(6)}
  • Imagen titulada Divide logaritmos Paso 11
    7. Sigue simplificando hasta que encuentres la solución. Repita las mismas técnicas algebraicas y logarítmicas para resolver el problema. Si no hay una solución entera, use una calculadora y redondear al número significativo más cercano.
  • Iniciar sesión3(6)+Iniciar sesión3(norte)=9+Iniciar sesión3(6){displaystyle log _{3}(6)+log _{3}(n)=9+log _{3}(6)}{displaystyle log _{3}(6)+log _{3}(n)=9+log _{3}(6)}
    Iniciar sesión3(norte)=9{ estilo de visualización registro _ {3} (n) = 9}{ estilo de visualización  registro _ {3} (n) = 9}
    Dado que 3 = 19683, n =19683

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