Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
LOGARITMO DEFINIÇÃO Sejam a e b reais positivos, com a 1, chama-se logaritmo de b na base a ao expoente x tal que ax = b. baxblog xa com a>o e a 1 e b>o onde: b é o logaritmando, a é a base e x é o logaritmo Exemplos: a) 24 = 16 O expoente 4 é o logaritmo de 16 na base 2. Indica-se: 4162 log b) 32 = 9 O expoente 2 é o logaritmo de 9 na base 3. Indica-se: 293 log c) 3x = 20 O expoente x é o logaritmo de 20 na base 3. Indica-se: x203log CONSEQÜÊNCIAS DA DEFINIÇÃO a) 01 alog b) 1aalog c) mama log d) ba ba log e) cbcb aa loglog SISTEMAS DE LOGARITMOS O conjunto formado por todos os logaritmos dos números reais positivos em uma base a (a>0 e a 1) é chamado de sistemas de logaritmos de base a. Existem dois sistemas de logaritmos que são os mais usados em Matemática: a) o sistema de logaritmos decimais, que é o de base 10, foi desenvolvido pelo matemático inglês Briggs (1536-1630) b) o sistema de logaritmos neperianos, que é o de base ...71828,2e . O nome neperiano deriva de Jonh Napier (1550-1617), matemático escocês. Na calculadora: Tecle 2 LOG e obterá 0,30103..., tecle 2 LN e obterá 0,69315.... Isto indica que: ..,logln....,log , 693150223010302 718210 e Isto também indica que: • 0,30103 é expoente ao qual devo elevar 10 para obter o resultado 2 10 0,30103 = 2 • 0,69315 é o expoente ao qual devo elevar 2,718 para obter o resultado 2 2,718 0,69315 = 2 EXERCÍCIOS 1) Aplicando a definição de logaritmos, calcule o valor de x: a) x497log b) x256log8 c) x 243 1 9log d) x0001010 ,log e) x32 64log f) x4 8 log g) x49 3 7 log h) x0010 5 10 ,log i) x 64 1 4 1log j) x00006405 ,log l) x224log m) x3927log n) 225 xlog o) 3343 xlog p) 3 2 1 xlog q) 2 2 xlog r) 13 xlog s) x32 4 1log t) 06 xlog u) 481 xlog 2) Dê o valor dos logaritmos, aplicando as conseqüências da definição: a) 17log b) 133log c) 1313log d) 5151log e) 10 1 10 1log f) 37 7log g) 25 5log h) 322log i) 1282log j) 2733 log l) 755log m) 32 55 log 3) Calcule o valor de x: a) 866 loglog x b) 168 33 loglog x c) 42 loglog x 4) Calcule o valor das expressões: a) 20log 1084 77001,0logln21log4log eY . b) 27log.128log 1log.3001,0log5 3 3 2 12log 5 Y c) 4 3 1135 7log 11log. 25 1 log 121log.901,0log 12 Y Respostas: 1) a) x = 2 b) x = 3 8 c) x = 2 5 d) x = -4 e) x = 2 f) x = 3 4 g) x = 6 h) x = -15 i) x = 3 j) x = 6 l) x = 4 3 m) x = 6 5 n) x = 5 o) x = 7 p) x = 8 q) x = 2 r) x = 3 s) x = 2 5 t) x = 1 u) x = 3 2) a) 0 b) 0 c) 1 d) 1 e) 1 f) 3 g) -2 h) 5 i) 7 j) 27 l) 7 m) 75 3) a) x = 8 b) x = 3 4 c) x = 2 4) a) Y = 26 b) Y = 7 18 c) Y = -10 PROPRIEDADES OPERATÓRIAS DOS LOGARITMOS a) cbcb aaa loglog).(log ex.) 813813 333 loglog)(log b) cb c b aaa logloglog ex.) 64512 64 512 222 logloglog c) bmb a m a loglog ex.) 25232 2 5 22 logloglog d) b n m bb aa n m a n m log.loglog ex.) 9 2 7 99 3 2 7 3 7 3 log.loglog Exemplo: Sejam os seguintes logaritmos decimais log 2 = 0,301 log 3 = 0,477 log 6 = 0,778 log 8 = 0,903 Observe as propriedades operatórias dos logaritmos: a) log 2 + log 3 = log 6 0,301 + 0,477 = 0.778 , ou seja, log 2 + log 3 = log (2.3) b) log 6 - log 3 = log 2 0,778 - 0,477 = 0,301 , ou seja, log 6 – log 3 = log (6/3) c) log 8 = 3 . log 2 0,903 = 3 . 0,301 , ou seja, log 8 = log 23 = 3 . log 2 EXERCÍCIOS 5) Sabendo que log 2 = 0,301 e log 3 = 0,477, calcule: a) log 12 b) log 272 c) log 5 36 d) log 9 165 6) Desenvolva, aplicando as propriedades operatórias dos logaritmos: a) CBA ..log b) C BA. log2 = c) 3 25 QP NM . . log = d) 3 4 P MA e . log = 7) Determine o valor de Y: a) log Y = log 6 + log m + log n b) log Y = log p + 5.log q - 2 1 log r c) log b Y = 3.log b A + 2.log b B – 5.log b C d) log Y = 5 2 .log M + 3 1 .log N – 7 3 .log S Respostas: 5) a) 1,079 b) 1,0165 c) 0,3112 d) -0,7132 6) a) CBA logloglog b) CBA 222 logloglog c) QPNM log.3loglog.2log.5 d) PMA eee log. 3 1 log. 2 1 log.4 7) a) nmY ..6 b) r qp Y 5. c) 5 23. C BA Y d) 7 3 3 1 5 2 . S NM Y MUDANÇA DE BASE A mudança de base consiste em dado um logaritmo de um número em uma certa base, calcular o logaritmo desse mesmo número em outra base a b b c c a log log log Exemplos: a) Calcule o valor de x mudando o logaritmo para a base 2: 324logx Resolução: 2 5 2 2 4 32 2 2 5 2 2 2 log log log log x b) Calcule o valor de x na equação: Resolução: 3 x = 5 4651 4770 6990 3 5 53 , , , log log log x x S = {1,465} COLOGARITMO Ao oposto do logaritmo de um número na mesma base denominamos cologaritmo desse número, isto é: blogblogco aa , com b > 0, a > 0 e ≠ 1. Exemplo: 626464 6222 logloglogco EXERCÍCIOS: 8) Calcule o valor das seguintes expressões: a) 2103 32 log.log.log b) 352 523 log.log.log c) 815 253 log.log d) 34125 534 log.log.log 9) Calcule o valor de x mudando os logaritmos para a base 3: a) 9 1 27logx b) 39logx c) 81 3 logx 10) Calcule ovalor de x nas equações dadas: a) 3x = 11 b) 2x = 13 c) 5x = 7 d) 11x = 30 11) Determine o valor das expressões: a) 285 22 loglog. coY b) 253272 53 log.log. coY c) 81 1 325 32 loglog. coY Respostas: 8) a) 1 b) 1 c) 2 d) 3 9) a) x = 3 2 b) x = 4 1 c) x = 8 10) a) x = 2,18 b) x = 3,70 c) x = 1,21 d) x = 1,42 11) a) 2 29 Y b) 12Y c) 2 17 Y EQUAÇÕES LOGARÍTMICAS São equações que envolvem logaritmos. Para resolver uma equação logarítmica usamos a definição e as propriedades operatórias, observando sempre as condições de existência. EXERCÍCIOS: 12) Resolva as equações logarítmicas: (Observe as condições de existência: a>o e a 1 e b>o) a) 1202220 xxlog b) 2782 323 loglog xx c) 2152 xxlog d) 65 323 loglog xx e) 28 2 xxxlog f) xxx 222 3 loglog g) 22022 xxlog h) 21021 xxlog i) 2742 333 logloglog xx j) 132 22 xx loglog l) 3471 22 xx loglog m) 113 22 xcox loglog Respostas: 12) a) S= {0, 2} b) S = {-7, 5} c) S = {-5, 20} d) S = {-1, 6} e) S = {4} f) S = { } g) S = {2} h) S = { 3} i) S = {5} j) S = {4} l) S {12} m) S = {5} EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO DA FUNÇÃO LOGARÍTMICA: 1) Uma imobiliária acredita que o valor de um imóvel varia segundo a lei v = 60000. (0,9)t, em que t é o número de anos contados a partir de hoje. Daqui a quantos anos o imóvel valerá R$ 35.429,00? 2) O álcool no sangue de um motorista alcançou o nível de 2 gramas por litro logo depois de ter bebido uma considerável quantidade de cachaça. Considere que esse nível decresce de acordo com a fórmula N(t) = 2. (0,5)t, onde t é o tempo medido em horas a partir do momento em que o nível foi constatado. Quanto tempo deverá o motorista esperar antes de dirigir seu veículo, se o limite de álcool no sangue para dirigir com segurança é de 0,8 grama por litro? 3) A intensidade de um terremoto na escala Richter é definida por 0 log. 3 2 E E I , em que E é a energia liberada no terremoto em quilowatt-hora (kWh) e E0 = 7.10 – 3 kWh. Qual é a energia liberada em um terremoto de intensidade 8 na escala Richter? 4) A expressão N(t) = 1500. 20,2t permite o cálculo do número de bactérias existentes em uma cultura, ao completar t horas do início de sua observação (t = 0). Após quantas horas da primeira observação haverá 250 000 bactérias nessa cultura? 5) A massa de uma substância, que se desintegra segundo uma taxa de 5% ao ano, é dada por M = M0 .e – i t , onde M0 é a massa num instante t = 0, t é dado em anos e meses e i é a taxa anual de desintegração. Nestas condições M0 = 200g. Em quanto tempo (a/m) esta massa estará reduzida a 100g? 6) A área de uma floresta vem diminuindo 20% ao ano devido à exploração humana. Se isso continuar acontecendo, em quanto tempo (a/m/d) a área ficará reduzida à quinta parte de sua área atual? 7) Uma central telefônica emite transmissão com uma potência de 0,1 w. A transmissão vai perdendo 5% dessa potência a cada quilômetro de cabo telefônico. Depois de quantos quilômetros de cabo a potência cai à metade da inicial? 8) Uma região tem 20 milhões de habitantes. Se essa população cresce 2% ao ano, em quanto tempo (a/m/d) ela será de 120 milhões de habitantes? 9) Um material radioativo perde diariamente 2% de sua massa. Em quantos dias a massa deste material ficará a décima parte da atual? Respostas: 1) t 5 anos 2) t = 1,32h ou 1h e 19min 3) E = 7.109 kwh 4) t 37h 5) 13,86 anos ou 13 anos 10 meses e 9,6 dias 6) 7,21 anos ou 7 anos 2 meses e 15,6 dias 7) 13,68 Km 8) 86,44 anos ou 86 anos 5 meses e 8,4 dias 9) t 111 dias FUNÇÃO LOGARÍTMICA Uma função f: IR +* IR, definida por y = loga x , a constante positiva e diferente de 1, denomina-se função logarítmica. D(f) = IR +* Im(f) = IR Exemplos: y = xlog 2 y = xlog 2 1 Função Exponencial e Função Logarítmica são funções inversas.
Compartilhar