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LOGARITMO Para calcularmos o logaritmo, utilizamos a seguinte formulação: loga b = x ↔ bx = a. Formulação do logaritmo O logaritmo nos dias de hoje possui a sua formulação bem definida e estruturada, que é dada por: Sejam a e b dois números reais positivos (a ≠ 1, b > 0 e a > 0), denomina-se logaritmo de a na base b o expoente x (loga b = x ), sendo bx = a: logb a = x ↔ bx = a a = logaritmando b = base do logarítmo x = logaritmo Exemplos de cálculos com logaritmos Para entender melhor essa definição, vamos utilizá-la nos exemplos a seguir: 1) Encontre o valor dos logaritmos: a) log3 9 = x loga b=x→log3 9=x a=3=base b=9=logaritmando x = logaritmo Como loga b = x ↔ bx = a, então: log3 9 = x ↔ 3x = 9. 3x = 9 → Fatore o logaritmando 9. A fatoração é: 9 = 3 . 3 = 32 3X = 32 → Como a base é o número 3 e temos uma igualdade, podemos então igualar os expoentes para encontrar o valor de x. x = 2. Substituindo x por 2 no log, temos: log3 9=x→log3 9=2 b) log5 125 = x loga b=x→log5 125=x a=5=base b=125=logaritmando x = logaritmo Como loga b = x ↔ bx = a, então: log5 125 = x ↔ 5x = 125. 5x = 125 → Fatore o logaritmando. 5X = 53 → Como a base é o número 5 e temos uma igualdade, podemos então igualar os expoentes para encontrar o valor de x. x = 3. Substituindo x por 3 no log, temos: log5 125 = x → log5 125 = 3 c) log25 (0,2) = x loga b=x0→log25 0,2=x a=25=base b=0,2= 2:= 1 =logaritmando 10:2 5 x = logaritmo Como loga b = x ↔ bx = a, então: log25 0,2 = x ↔ 25 x = 0,2 log25 0,2=x↔25 x = 1 . 5 25 x = 1 → fatore o 25 e revele o expoente de 1. 5 5 (52) x = 5-1 → Como a base é o número 5 e temos uma igualdade, podemos igualar os expoentes para encontrar o valor de x. 2x = - 1 x= -1 2 Substituindo x por -1 no log, temos: 2 log25 0,2 = x ↔ log25 0,2 = -1 2 Logaritmo Por Thomas Carvalho Considerando a e b dois números reais e positivos, sempre com a diferente de 0 , define-se logaritmo de b (logaritmando) na base a, qual número deve-se incluir no expoente de a afim de termos b como resultado. Assim: ax = b , então temos que Com as condições de . I) , sendo que 3 é o logaritmo, 2 é a base e 8 é o logaritmando. pois temos que 23 = 8. II) , sendo que –3 é o logaritmo, 3 é a base e 1/27 é o logaritmando. pois temos que 3-3 = 1/27 . → Antilogarítimo é definido como sendo: Exemplo: I) Propriedades zero ( que são conseqüência direta da definição) 1º Propriedade (propriedade do produto). 2º Propriedade (propriedade do quociente). 3º Propriedade (propriedade da potência). Conseqüência da 3º propriedade : 4º Propriedade (propriedade da mudança de base). → Colog, definição: Pela nomenclatura dos logaritmos nesta sentença temos: 2 é o logaritmo de 9 na base 3; 3 é a base do logaritmo; 9 é o logaritmando. Genericamente de forma simbólica temos a seguinte definição de logaritmo: Para os números reais positivos a e b, com b ≠ 1, denomina-se logaritmo de a na base b o expoente real x, tal que bx = a Vejamos a sentença abaixo: O expoente desta potência, no caso 3, é o logaritmo de 1000 que podemos representar assim: Como você já sabe, na representação de alguns símbolos matemáticos, alguma parte muito utilizada em geral é omitida. Como exemplo temos que pode, de forma simplificada, ser expresso como , com a omissão do expoente 1. Um outro exemplo pode ser uma raiz quadrada qualquer, que em vez de a expressarmos como , utilizamos apenas . Ao trabalharmos com logaritmos na base 10 normalmente a omitimos, então em vez de , utilizamos , que como você pode notar, teve a base 10 omitida. Estas simplificações têm por objetivo simplificar tanto a escrita, quanto a leitura de tais símbolos, facilitando assim a compreensão de tais expressões. Assim sendo a expressão em geral é escrita como Propriedades dos Logaritmos Considerando a, b, c, M e N números reais positivos, com b ≠ 1 e c ≠ 1, temos as seguintes propriedades dos logaritmos: Para qualquer logaritmo cujo logaritmando seja igual a base, o logaritmo será igual a 1. Isto fica claro no exemplo abaixo, já que todo número real elevado a 1 é igual a ele próprio: Qualquer logaritmo cujo logaritmando seja igual a 1, o logaritmo será igual a 0. Veja abaixo um exemplo onde arbitramos 6 para um dos possíveis valores de b: O logaritmo na base b do produto de M por N é igual à soma do logaritmo na base b de M com o logaritmo na base b de N. Vamos tomar como exemplo o . Pela propriedade do logaritmo de um produto temos: Como vimos acima o , pois a base 3 elevada ao expoente 2 é igual a 9: Claramente o , já que devemos elevar a base 3 ao expoente 3 para obtermos 27: Realizando a substituição destes logaritmos na expressão original temos: Então chegamos a: O logaritmo de 243 na base 3 é igual a 5, pois este é o expoente ao qual 3 precisa ser elevado para obtermos 243. O logaritmo na base b do quociente de M por N é igual à diferença entre o logaritmo na base b de M e o logaritmo na base b de N. Agora vamos utilizar o neste outro exemplo. Segundo a propriedade do quociente de um logaritmo temos: Já que como visto o e temos que: O logaritmo de 3 na base 3 é igual a 1, já que este é o expoente ao qual a base 3 é elevada para 3 ser obtido. Para qualquer valor real M, o logaritmo na base b da potência NM é igual ao produto do expoente M pelo logaritmo na base b de N, a base da potência. Calculemos o logaritmo de . Ao decompormos 15625 em fatores primos iremos obter 56: De acordo com a propriedade do logaritmo de uma potência temos: O log5 5 é igual a 1, pois 51 = 5, portanto: O logaritmo de 15625 na base 5 é igual a 6, visto que este é o expoente ao qual 5 deve ser elevado para obtermos 15625. Para qualquer valor natural M, não nulo, o logaritmo na base b da raiz é igual ao produto do inverso do índice M pelo logaritmo na base b de N, o radicando da raiz. Vamos calcular o logaritmo da raiz cúbica de 343 na base 7. Pela propriedade do logaritmo de uma raiz, temos que: O log7 343 é igual a 3, pois 73 = 343, logo: O é igual a 1, como já era de se esperar, já que 73 = 343, obviamente , então , pois 71 = 7. Esta é uma propriedade muito importante, pois através dela podemos realizar a mudança da base de um logaritmo. Como exemplo vamos mudar o logaritmo de log4 256 para a base 16: Segundo a propriedade da mudança de base temos: Vamos realizar a conferência deste resultado, verificando se a igualdade é verdadeira. Para isto nós sabemos que: Portanto, substituindo tais logaritmos confirmamos a igualdade:
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