Propiedades de los logaritmos: toda la materia

Las propiedades de los logaritmos son propiedades operativas que simplifican los cálculos de los logaritmos, especialmente cuando las bases no son iguales.

Definimos logaritmo como el exponente que debe elevarse en una base, de modo que el resultado sea una potencia dada. Esto es:

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Iniciar sesiónLa b = x ⇔ aX = b, con ayb positivos y a ≠ 1

Ser,

La: base del logaritmo
B: logaritmo
C: logaritmo

Nota: cuando no aparece la base de un logaritmo, consideramos que su valor es igual a 10.

Propiedades operativas

Logaritmo de un producto

En cualquier base, el logaritmo del producto de dos o más números positivos es igual a la suma de los logaritmos de cada uno de esos números.

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Ejemplo

Considerando log 2 = 0.3 y log 3 = 0.48, determine el valor de log 60.

Solución

Podemos escribir el número 60 como un producto de 2.3.10. En este caso, podemos aplicar la propiedad para ese producto:

log 60 = log (2.3.10)

Aplicar la propiedad de logaritmo de un producto:

log 60 = log 2 + log 3 + log 10

Las bases son iguales a 10 y el registro10 10 = 1. Sustituyendo estos valores, tenemos:

log 60 = 0,3 + 0,48 + 1 = 1,78

Logaritmo de un cociente

En cualquier base, el logaritmo del cociente de dos números reales y positivos es igual a la diferencia entre los logaritmos de esos números.

log con subíndice paréntesis izquierdo b sobre c paréntesis derecho igual a log con subíndice b menos log con subíndice c

Ejemplo

Considerando log 5 = 0.70, determine el valor de log 0.5.

Solución

Podemos escribir 0.5 como 5 dividido por 10, en este caso, podemos aplicar la propiedad del logaritmo de un cociente.

espacio de registro 0 coma 5 es igual al espacio de registro paréntesis izquierdo 5 sobre 10 paréntesis derecho espacio de registro 0 coma 5 es igual al espacio de registro 5 espacio menos espacio de registro 10 espacio de registro 0 coma 5 es igual a 0 coma 7 espacio menos espacio 1 espacio de registro 0 coma 5 espacio igual a menos 0 punto 3

Logaritmo de una potencia

En cualquier base, el logaritmo de una potencia de base real y positiva es igual al producto del exponente por el logaritmo de la base de potencia.

log con un subíndice b elevado a c igual ac.  log con un subíndice b

Podemos aplicar esta propiedad al logaritmo de una raíz, porque podemos escribir una raíz en forma de exponente fraccionario. Así:

log con un espacio de subíndice x n-ésima raíz de b igual a log con un subíndice b elevado a la potencia de 1 sobre x final de la exponencial igual a 1 sobre x log con subíndice b

Ejemplo

Considerando log 3 = 0.48, determine el valor de log 81.

Solución

Podemos escribir el número 81 como 34. En este caso aplicaremos la propiedad logarítmica de una potencia, es decir:

log 81 = log 34
log 81 = 4. registro 3
log 81 = 4. 0,48
log 81 = 1,92

Cambio de base

Para aplicar las propiedades anteriores es necesario que todos los logaritmos de la expresión estén sobre la misma base. De lo contrario, será necesario transformar a todos en la misma base.

Cambiar la base también es muy útil cuando necesitamos usar la calculadora para encontrar el valor de un logaritmo que está en una base diferente a 10 y y (Base neperiana).

El cambio de base se realiza aplicando la siguiente relación:

log con un subíndice b igual al numerador log con c subíndice b sobre denominador log con c subíndice en el orden de la fracción

Una aplicación importante de esta propiedad es que el registroLab es igual a la inversa del registroBa, es decir:

log con un subíndice b igual al numerador 1 sobre el denominador log con b subíndice en el orden de la fracción

Ejemplo

Escribe el registro3 7 en base 10.

Solución

Apliquemos la relación para cambiar el logaritmo a base 10:

log con 3 subíndice 7 igual al espacio logarítmico del numerador 7 sobre el espacio logarítmico del denominador 3 final de la fracción

Ejercicios resueltos y comentados

1) UFRGS – 2014

Asignando log 2 a 0.3, los valores log 0.2 y log 20 son, respectivamente,

a) – 0,7 y 3.
b) – 0,7 y 1,3.
c) 0.3 y 1.3.
d) 0,7 y 2,3.
e) 0,7 y 3.

Podemos escribir 0.2 como 2 dividido por 10 y 20 como 2 multiplicado por 10. Por lo tanto, podemos aplicar las propiedades de los logaritmos de un producto y un cociente:

espacio de registro 0 coma 2 espacio es igual a espacio espacio de registro paréntesis izquierdo 2 sobre 10 paréntesis derecho espacio de registro 0 coma 2 es igual al espacio de registro 2 menos espacio de registro 10 espacio de registro 0 coma 2 es igual a 0 coma 3 menos 1 espacio de registro 0 coma 2 es igual a menos 0 punto 7 espacio logarítmico 20 igual al espacio logarítmico paréntesis izquierdo 2.10 paréntesis derecho espacio logarítmico 20 igual al espacio logarítmico 2 más espacio logarítmico 10 espacio logarítmico 20 igual a 0 punto 3 más 1 espacio logarítmico 20 igual a 1 punto 3

alternativa: b) – 0,7 y 1,3

2) UERJ – 2011

Para estudiar mejor el Sol, los astrónomos utilizan filtros de luz en sus instrumentos de observación.
Admita un filtro que deje pasar 4/5 de la intensidad de la luz que incide sobre él. Para reducir esta intensidad a menos del 10% del original, fue necesario utilizar n filtros.

Considerando log 2 = 0.301, el valor más pequeño de n es igual a:

a) 9
b) 10
c) 11
d) 12

Como cada filtro permite que pasen 4/5 luces, la cantidad de luz que pasarán n filtros vendrá dada por (4/5)norte.

Como el objetivo es reducir la cantidad de luz en menos del 10% (10/100), podemos representar la situación por la desigualdad:

abrir paréntesis 4 de 5 cerrar paréntesis a la potencia de n menos de 10 de 100

Como la incógnita está en el exponente, aplicaremos el logaritmo de los dos lados de la desigualdad y aplicaremos las propiedades de los logaritmos:

log espacio paréntesis izquierdo 4 sobre 5 paréntesis derecho elevado a la potencia de n menor que log espacio paréntesis izquierdo 10 sobre 10 paréntesis derecho n.  espacio de registro de paréntesis izquierdo 4 espacio menos espacio espacio de registro 5 espacio de paréntesis derecho menos que espacio espacio de registro 10 espacio menos espacio 2. espacio de registro espacio de 10 V reemplazar espacio 4 espacio por espacio 2.2 espacio y espacio 5 espacio por espacio 10 sobre 2 n.  espacio de paréntesis izquierdo log espacio 2.2 espacio menos espacio paréntesis izquierdo espacio 10 sobre 2 paréntesis derecho paréntesis derecho menos de 1 menos 2 n.  paréntesis izquierdo espacio logarítmico 2 más espacio logarítmico 2 espacio menos espacio logarítmico 10 más espacio logarítmico 2 paréntesis derecho menor que menos 1 n.  paréntesis izquierdo espacio 0 coma 301 más 0 coma 301 menos 1 más 0 coma 301 paréntesis derecho menos que menos 1 coma 097. n menos que menos 1 espacio espacio espacio espacio espacio paréntesis izquierdo se multiplica menos si espacio por espacio menos 1 paréntesis derecho 0 coma 097. n mayor que 1 n mayor que el numerador 1 sobre el denominador 0 coma 097 fin de la fracción n mayor que 10 coma 3

Por tanto, no debería ser superior a 10,3.

Alternativa: c) 11

Para obtener más información, consulte también:

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