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M AT EM ÁT IC A 2019 LO G A R IT M O S: P A RT E I 2 M AT EM ÁT IC A LOGARITMOS: PARTE I EQUAÇÕES EXPONENCIAIS Equações exponenciais são equações em que a incógnita está representada como expoente. Por exemplo, 2x = 8 é um exemplo de equação exponencial. É fácil perceber que, para essa equação, x = 3, pois 3 é o número pelo qual elevamos 2 para obter 8. Um dos métodos utilizados para resolver equações exponenciais consiste em representar potências com uma base em comum. Indiretamente, foi o que fizemos para resolver a equação que indicamos. Resolvemos intuitivamente porque trata de valores básicos com que já temos familiaridade. Resolvendo a mesma equação pelo método de potências de mesma base, precisaríamos pensar em uma forma de escrever o número 8 como uma potência de base 2. Fatorando o 8 em números primos, obtemos 23. Como já temos uma potência de base 2, podemos reescrever a equação: 2x = 23 Como consequência dessa igualdade, podemos concluir que x = 3, já que as bases são iguais. Se dos dois lados da igualdade já tivermos duas potências, mas com bases diferentes, podemos reescrevê-la a fim de também obter bases iguais. Para isso, podemos precisar relembrar algumas propriedades de potência, conforme veremos em seguida. Mas há casos em que não conseguimos reescrever uma potência com a mesma base de outra potência. Veja: 2x = 3 Sabemos que 21 = 2 e que 22 = 4. Para elevarmos 2 a algum número e obtermos 3 como resultado, não poderíamos utilizar um número natural, já que não há número natural entre 1 e 2. Mas como saber qual seria esse número? Afinal, não é tão simples enxergar a qual valor podemos elevar 2 e obter 3. Para isso, podemos recorrer aos logaritmos, que consistem em uma ferramenta matemática importantíssima e intimamente ligada à potenciação. PROPRIEDADES DE POTÊNCIA Vamos então revisar as propriedades de potências e radicais: P1.ab.ac = ab+c P2.ab/ac = ab-c, para um valor de a diferente de 0 (pois divisão por 0 é uma indeterminação matemática). P3.(a.b)c = ac.bc P4.(a/b)c = ac/bc, para um valor de b diferente de 0 (novamente pelo fato de que não podemos dividir por 0). P5.(ab)c = ab.c P6.a(b/c) = c√ab P7.(a/b)-c = (b/a)c Com isso, podemos então obter algumas consequências: a1 = a a-1 = 1/a, para a diferente de 0. a0 = 1, para todo a diferente de 0. Essa consequência é bastante interessante e podemos perceber que ela parte da propriedade P2: se dividirmos duas potências iguais, pela propriedade, o expoente resultante será 0. Por exemplo: vamos dividir um valor qualquer (diferente de 0) por ele mesmo, como 83. Já sabemos que, por estarmos dividindo M AT EM ÁT IC A 3www.biologiatotal.com.br um número por ele mesmo, o resultado será 1. E pela propriedade, (83) : (83) = 83 – 3 = 80. E como vimos, isso é igual a 1. LOGARITMO Agora que relembramos algumas propriedades de potência que serão úteis no presente estudo, vamos começar de fato a trabalhar com logaritmos. Comecemos definindo o que é um logaritmo. Definição: considere uma potência da forma ab = c. Sabemos que a é chamada de base, b é o expoente e c é a potência. Segundo essa estrutura, dizemos que o logaritmo de c na base a é igual a b e representamos por loga c = b. O termo a se chama base do logaritmo, c se chama logaritmando e b é o logaritmo. Ou seja, calcular um logaritmo significa calcular um expoente b que devemos utilizar em uma base a de modo a obter uma potência c. Em logaritmo, ocorrem as seguintes restrições: - O logaritmando deve ser um número real positivo. Se tivéssemos um logaritmando negativo, poderíamos chegar a algumas contradições. Por exemplo, log2 – 4 = x. Você consegue pensar em um número x a que possamos elevar 2 e obter -4? Não há algum valor que satisfaça essa equação. Observação: o fato de o logaritmando ser um número real positivo exclui a possibilidade de o 0 ser um logaritmando. Veja, por exemplo, log2 0 = x. Não importa a qual número elevemos 2, o resultado x não será 0. Portanto, o logaritmando deve ser de fato um número real positivo. - A base deve ser um número positivo e diferente de 1. Imagine que a base fosse negativa. Por exemplo, log-4 4 = x. Não há como elevar -4 a algum número x e obter 4 como resultado. Se a base fosse igual a 0, poderíamos ter casos como log0 3 = x. 0 x = 0 para qualquer valor de x diferente de 0. A partir disso, percebemos que não há como elevar 0 a algum número e obter 3. E se a base fosse igual a 1, como em log1 4 = x, não há algum número x a que possamos elevar 1 e obter 4 como resultado. Afinal, para qualquer valor x que utilizarmos em 1x, nós obteremos 1 como o resultado. E por isso, se considerássemos log1 1 = x, há infinitas possibilidades para x que resultariam em 1. Com isso, a base deve ser um número positivo e diferente de 1. Dadas as restrições acima, para que analisemos as condições de existência de um logaritmo, devemos levar essas restrições em consideração para apresentar o conjunto solução. Por exemplo: Quais os valores possíveis de x para log2 (x – 2)? Como a base é 2 (e é um valor positivo e diferente de 1), nossa análise deve se voltar ao logaritmando: pela restrição, ele deve ser um número real positivo. Portanto x – 2 > 0. Logo, x > 2 é o conjunto solução: S = {x ∈R/ x > 2}. Vejamos alguns exemplos e consequências dessa definição: log28 = 3 pois, pela definição, 2 3 = 8. Basta se perguntar “2 elevado a quanto é igual a 8?”. Esse “quanto” é o logaritmo e, nesse exemplo, é igual a 3. log48 = 3/2, pois 4 3/2 = (22 )(3/2) = 23 = 8. log10 1.000 = 3, pois 10 3 = 1.000. log6 6 = 1. Veja que se a base e o logaritmando são iguais (mas lembre-se das restrições), o logaritmo é igual a 1. log5 1 = 0. Perceba que não há problema algum em o logaritmo ser igual a 0, pois as restrições dizem respeito à base e ao logaritmando. Quando o logaritmando é igual a 1, podemos concluir que o logaritmo é igual a 0. 4 M AT EM ÁT IC A alogab=b. Confira o motivo dessa consequência: queremos descobrir um valor x que seja igual a alogab. Vamos chamar loga b de c e, por tanto, temos que ac = x. E pela definição de logaritmo, loga x = c. Mas chamamos c de loga b. Então é verdadeira a seguinte igualdade: loga x = loga b. Como há uma igualdade de logaritmos de mesma base, podemos afirmar que x = b. Portanto, alogab =b. logax = logay implica que x = y. Quando uma expressão logarítmica não indica a base, isso significa que sua base é igual a 10. Esse tipo de logaritmo se chama logaritmo decimal. Por exemplo: ao invés de escrevermos log10 100 = 2, podemos simplesmente escrever log 100 = 2. LOGARITMO NATURAL Um logaritmo natural possui base igual a e, sendo e o número de Euler (e = 2,71828...). loge x também é escrito como ln x. ANOTAÇÕES M AT EM ÁT IC A 5www.biologiatotal.com.br novo linknovo link https://bit.ly/2ABrvZP https://bit.ly/2ABrvZP 6 EX ER CÍ CI O S (MACKENZIE 2018) Se 3m = a e 3n = b, a > 0 e b > 0, então o valor de 3m-2n/2 é igual a √a - b a/2 + b a/2 - b √a/b (a-b)/2 (UFJF 2017) A diferença entre o maior e o menor valor de x, na equação exponencial 2x 4x 15 2 ( 3 x 6) 125 125 + − − + = é igual a: 1 7 1/2 7/2 -3/2 (UNESP 2017) Admita que o número de visitas diárias a um site seja expresso pela potência 4n, com n sendo o índice de visitas ao site. Se o site S possui o dobro do número de visitas diárias do que um site que tem índice de visitas igual a S o índice de visitas ao site S é igual a 12 9 8,5 8 6,5 (PUCRS 2017) Uma turma de uma escola central de Porto Alegre recebeu a seguinte questão em sua primeira prova no Ensino Médio: Um dos valores de x que soluciona a equação log2(-x 2+32) = 4 é igual ao número de centros culturais localizados nas proximidades do centro da cidade. Esse número é 3 4 1 2 3 4 5 EXERCÍCIOS 5 6 7 (FEEVALE2017) O número de partidos políticos registrados no Tribunal Superior Eleitoral (TSE) em abril de 2017, no Brasil, está representado na equação a seguir por x, onde x = 25 + log 1000. Esse número é 32 33 34 35 36 (IFAL 2016) Transformando a expressão 3√3√3 em uma potência de expoente fracionário, obtemos 31 32/3 31/2 31/3 1 (UNISINOS 2016) Se x e y são tais que 3x 4y2 16, 5x 7y 8 + = + = então x2 + y2 é igual a 0 32 320 832 9.536 (IFSUL 2016) O valor da expressão 2 2 31 1 27 5 5 − + + − é 3 -3 551/25 701/25 (MACKENZIE 2018) O sistema b 3b log (9a 35) 6 , log (27a 81) 3 − = − = com b > 1, tem como solução (a, b) igual a (2, 11) (11, 2) (1, 11) 7 8 9 6 c c c c c c c c c b b b b b b b b b d d d d d d d d a a a a a a a a a e e e e e e e 7www.biologiatotal.com.br EX ER CÍ CI O S (11, 1) (1, 2) (UFRGS 2018) Leia o texto abaixo, sobre terremotos. Magnitude é uma medida quantitativa do tamanho do terremoto. Ela está relacionada com a energia sísmica liberada no foco e também com a amplitude das ondas registradas pelos sismógrafos. Para cobrir todos os tamanhos de terremotos, desde os microtremores de magnitudes negativas até os grandes terremotos com magnitudes superiores a 8.0, foi idealizada uma escala logarítmica, sem limites. No entanto, a própria natureza impõe um limite superior a esta escala, já que ela está condicionada ao próprio limite de resistência das rochas da crosta terrestre. Magnitude e energia podem ser relacionadas pela fórmula descrita por Gutenberg e Richter em 1935: log(E) = 11,8 + 1,5 M onde: E = energia liberada em Erg; M = magnitude do terremoto. Disponível em: <http://www.iag.usp.br/siae98/terremoto/ terremotos.htm>. Acesso em: 20 set. 2017. Sabendo que o terremoto que atingiu o México em setembro de 2017 teve magnitude 8,2, assinale a alternativa que representa a melhor aproximação para a energia liberada por esse terremoto, em Erg. 13,3 20 24 1024 1028 (UEFS 2017) Considerando-se que, sob certas condições, o número de colônias de bactérias, t horas após ser preparada a cultura, pode ser dado pela função N(t) = 9t – 2.3t + 3, t ≥ 0, pode-se estimar que o tempo mínimo necessário para esse número ultrapassar 678 colônias é de 2 horas. 3 horas. 4 horas. 5 horas. 6 horas. (UFRGS 2017) No estudo de uma população de bactérias, identificou-se que o número N de bactérias, t horas após o início do estudo, é dado por N(t) = 20.21,5t. Nessas condições, em quanto tempo a população de bactérias duplicou? 15 min. 20 min. 30 min. 40 min. 45 min. (FGVRJ 2017) Em uma experiência de Física, para cada valor da variável contínua x, obteve-se, no laboratório, um resultado y. A tabela a seguir mostra os resultados de cinco medidas realizadas para valores inteiros de x: x y 1 2,97 2 9,05 3 26,8 4 81,6 5 241 Os resultados sugeriram que, para os valores de x do intervalo [1,5], uma função adequada para modelar essa experiência é exponencial, ou seja, da forma y = ax. De fato, para certo valor inteiro de a, os valores encontrados na experiência e os valores dados por essa função diferem muito pouco. Usando essa função, determine, aproximadamente, para que valor de x encontra-se y = 100. Utilize o que for necessário: log2 = 0,301 log3 = 0,477 log5 = 0,699 (UERJ 2017) Uma calculadora tem duas teclas especiais, A e B. Quando a tecla A é digitada, o número que está no visor é substituído pelo logaritmo decimal desse número. Quando a tecla B é digitada, o número do visor é multiplicado por 5. Considere que uma pessoa digitou as teclas BAB, nesta ordem, e obteve no visor o número 10. Nesse caso, o visor da calculadora mostrava inicialmente o seguinte número: 20 30 40 50 10 11 12 13 14 c c c c b b b b d d d d d a a a a e e e e 8 EX ER CÍ CI O S (UFRGS 2017) Se log5 x = 2 e log10 y = 4, então log20 y/x é 2 4 6 8 10 (UPE 2016) Os técnicos de um laboratório observaram que uma população de certo tipo de bactérias cresce segundo a função B(t) = 109.43t com “t” sendo medido em horas. Qual o tempo necessário para que ocorra uma reprodução de 6,4.1010 bactérias? 1h 3h 4h 6h 16h (UERJ 2016) Admita que a ordem de grandeza de uma medida x é uma potência de base 10, com expoente n inteiro, para 1 1n n 2 210 x 10 . − + ≤ < Considere que um terremoto tenha liberado uma energia E, em joules, cujo valor numérico é tal que log10E = 15,3. A ordem de grandeza de E, em joules, equivale a: 1014 1015 1016 1017 (FAC. ALBERT EINSTEIN - MEDICINA 2016) Uma pesquisa foi desenvolvida a partir de 250 bactérias de uma cultura. Estimou-se então, de maneira aproximada, que, durante certo tempo, o aumento percentual do número de bactérias na cultura poderia ser obtido pela expressão B(t) = -30.log3(t+21)+150, em que t é o tempo decorrido, em minutos, após o início da pesquisa, Nessas condições, ao fim da primeira hora da pesquisa, quantas bactérias havia em tal cultura? 325 400 450 525 (IFSUL 2015) Considere a equação exponencial 2.3x-4 = 150. Sobre o valor de x, é verdade afirmar que x ∈ [4,6[ x ∈ [6,8[ x ∈ [8,10[ x ∈ [10,13[ (UDESC 2015) Seja x a solução real da equação 4x+2x+1/2 = 3/2. Localizando na reta real os valores de 1m x , 4 = − 1n 3 x 10 = + e 1p 2x , 8 = + torna-se correto afirmar que: m e n são equidistantes de p. m está situado entre n e p. n está situado entre m e p. p está situado entre n e m. m, n e p estão todos situados à direita de x. (UEPB 2014) Sendo x10 0,00115 , 0,2 2,3 − = o valor de x2 é igual a: 25 4 9 1 16 (CEFET MG 2014) O conjunto dos valores de x ∈ para que log(1-2x)(2 – x – x 2) exista como número real é { }x | x 2 ou x 1 .∈ < − >� 1x * | 2 x . 2 ∈ − < < � 1x | x 2 ou x . 2 ∈ < − > � { }x | 2 x 1 .∈ − < <� 1x * | x . 2 ∈ < � (UEM 2016) Sobre equações logarítmicas e sistemas assinale o que for correto. 01) A equação 6x 1log 3 3 = tem solução x = √3. 02) A equação 1 16 1log x 3 = tem solução x = 1/2√2 04) A equação 5log | 1 x | 1− = tem duas soluções. 08) O sistema x y 145 log(x 2y) 2 + = − = tem uma única solução. 16) O sistema 2 y x y 32 log x 2 + = = tem duas soluções. 15 16 17 18 19 20 21 22 23 c c c c c c c c b b b b b b b b d d d d d d d d a a a a a a a a e e e e e R R R R R 9www.biologiatotal.com.br EX ER CÍ CI O S 24 25(UEPB 2014) No conjunto dos números reais, a desigualdade 2 2 1 3 x 1log log 0 3 3 − > é verdadeira para |x| > √2 1 < |x| < √2 |x| < 2 |x| > 2 |x| > 1 (IME 2014) Resolver o sistema de equações 3 x 2 x y yx y log x 2 8 5 4+ − = + = ⋅ c b d a e ANOTAÇÕES 10 EX ER CÍ CI O S GABARITO 1: [D] Calculando: ( ) ( ) m 2n 1 m 2n 2 m 2n m2 2 2n 1 1 a3 3 3 3 3 a bb3 − − −= = ⋅ = ⋅ = ⋅ = 2: [B] Calculando: ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 x x4x 15 4x 15 2 2 ( 3 x 6) ( 3 x 6) ( 3 x 6) x x4x 15 2 4x 15 2 2( 3 x 6) ( 3 x 6) ( 3 x 6) 2 ( 3 x 6) x 8x 30 3x 6 6x 12 x x 12 2 1 125 25 125 5 25 25 5 25 1 5 5 5 1 5 1 5 1 x ' x x 12 0 + − + − − + − + − + + − ⋅ + − − + − + − + ⋅ − + + − − + − + − − = → = ⋅ ⋅ ⋅ = → ⋅ ⋅ = = → = = − − = → 4 3 ( 4) 7 x '' 3 − − − == ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 x x4x 15 4x 15 2 2 ( 3 x 6) ( 3 x 6) ( 3 x 6) x x4x 15 2 4x 15 2 2( 3 x 6) ( 3 x 6) ( 3 x 6) 2 ( 3 x 6) x 8x 30 3x 6 6x 12 x x 12 2 1 125 25 125 5 25 25 5 25 1 5 5 5 1 51 5 1 x ' x x 12 0 + − + − − + − + − + + − ⋅ + − − + − + − + ⋅ − + + − − + − + − − = → = ⋅ ⋅ ⋅ = → ⋅ ⋅ = = → = = − − = → 4 3 ( 4) 7 x '' 3 − − − == ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 x x4x 15 4x 15 2 2 ( 3 x 6) ( 3 x 6) ( 3 x 6) x x4x 15 2 4x 15 2 2( 3 x 6) ( 3 x 6) ( 3 x 6) 2 ( 3 x 6) x 8x 30 3x 6 6x 12 x x 12 2 1 125 25 125 5 25 25 5 25 1 5 5 5 1 5 1 5 1 x ' x x 12 0 + − + − − + − + − + + − ⋅ + − − + − + − + ⋅ − + + − − + − + − − = → = ⋅ ⋅ ⋅ = → ⋅ ⋅ = = → = = − − = → 4 3 ( 4) 7 x '' 3 − − − == ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 x x4x 15 4x 15 2 2 ( 3 x 6) ( 3 x 6) ( 3 x 6) x x4x 15 2 4x 15 2 2( 3 x 6) ( 3 x 6) ( 3 x 6) 2 ( 3 x 6) x 8x 30 3x 6 6x 12 x x 12 2 1 125 25 125 5 25 25 5 25 1 5 5 5 1 5 1 5 1 x ' x x 12 0 + − + − − + − + − + + − ⋅ + − − + − + − + ⋅ − + + − − + − + − − = → = ⋅ ⋅ ⋅ = → ⋅ ⋅ = = → = = − − = → 4 3 ( 4) 7 x '' 3 − − − == ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 x x4x 15 4x 15 2 2 ( 3 x 6) ( 3 x 6) ( 3 x 6) x x4x 15 2 4x 15 2 2( 3 x 6) ( 3 x 6) ( 3 x 6) 2 ( 3 x 6) x 8x 30 3x 6 6x 12 x x 12 2 1 125 25 125 5 25 25 5 25 1 5 5 5 1 5 1 5 1 x ' x x 12 0 + − + − − + − + − + + − ⋅ + − − + − + − + ⋅ − + + − − + − + − − = → = ⋅ ⋅ ⋅ = → ⋅ ⋅ = = → = = − − = → 4 3 ( 4) 7 x '' 3 − − − == 3: [E] Seja k o índice de visitas ao site S. Desse modo, temos 4k = 2.46 ⇔ 4k = 40,5.46 ⇔ 4k = 46,5. A resposta é k = 6,5. 4: [B] Desde que x é um número inteiro positivo, temos: 2 2 2 2 log ( x 32) 4 x 32 16 x 16. x 4. − + = ⇔ − + = ⇔ = ⇒ = 5: [D] Calculando: x = 25 + log.1000 = 32 + 3 = 35 6: [C] Reescrevendo, tem-se: 33 11 1333 3 22 2 23 3 3 3 3 3 3 ⋅ = ⋅ = = = 7: [B] Tem-se que DJOW LOGARITMOS: PARTE I 3x 4y 3x 4y 42 16 2 2 5x 7y 8 5x 7y 8 3x 4y 4 5x 7y 8 15x 20y 20 15x 21y 24 x 4 . y 4 + + = =⇔ + = + = + = ⇔ + = − − = − ⇔ + = = − ⇔ = Por conseguinte, vem x2 + y2 = (-4)2 + 42 = 32. 8: [C] Calculando: ( ) ( ) 2 2 33 3 2 1 1 1 1 1 625 1 75 55127 3 25 3 5 5 25 25 25 251 5 − + − + + − = + + − = + − = = ( ) ( ) 2 2 33 3 2 1 1 1 1 1 625 1 75 55127 3 25 3 5 5 25 25 25 251 5 − + − + + − = + + − = + − = = 9: [B] Calculando: ( ) { } b 3b 6 3 3 2 2 2 3 3 2 3 3 log (9a 35) 6 log (27a 81) 3 b 9a 35 b b 9a 35 a 3 9a 35 a 6a 9 9a 35 a 15a 44 0 27b 27a 81 b a 3 ( 15) 4 1 44 49 a 11 b 11 3 b 2 S 11, 2 15 49a ou 2 a 4 b 4 3 b 1 − = − = = − ⇒ ⋅ = − ⇒ − = − ⇒ − + = − ⇒ − + = = − ⇒ = − ∆ = − − ⋅ ⋅ = = ⇒ = − ⇒ = ⇒ = ± = = = ⇒ = − ⇒ = ( ) { } b 3b 6 3 3 2 2 2 3 3 2 3 3 log (9a 35) 6 log (27a 81) 3 b 9a 35 b b 9a 35 a 3 9a 35 a 6a 9 9a 35 a 15a 44 0 27b 27a 81 b a 3 ( 15) 4 1 44 49 a 11 b 11 3 b 2 S 11, 2 15 49a ou 2 a 4 b 4 3 b 1 − = − = = − ⇒ ⋅ = − ⇒ − = − ⇒ − + = − ⇒ − + = = − ⇒ = − ∆ = − − ⋅ ⋅ = = ⇒ = − ⇒ = ⇒ = ± = = = ⇒ = − ⇒ = ( ) { } b 3b 6 3 3 2 2 2 3 3 2 3 3 log (9a 35) 6 log (27a 81) 3 b 9a 35 b b 9a 35 a 3 9a 35 a 6a 9 9a 35 a 15a 44 0 27b 27a 81 b a 3 ( 15) 4 1 44 49 a 11 b 11 3 b 2 S 11, 2 15 49a ou 2 a 4 b 4 3 b 1 − = − = = − ⇒ ⋅ = − ⇒ − = − ⇒ − + = − ⇒ − + = = − ⇒ = − ∆ = − − ⋅ ⋅ = = ⇒ = − ⇒ = ⇒ = ± = = = ⇒ = − ⇒ = 10: [D] Do enunciado, temos: 24,1 24 logE 11,8 1,5 8,2 logE 24,1 E 10 10 = + ⋅ = = ≅ 11: [B] Vamos determinar t de modo que N(t) seja 678, resolvendo a equação abaixo: 11www.biologiatotal.com.br EX ER CÍ CI O S ( ) t t 2t t t t t t 9 2 3 3 678 3 2 3 675 0 ( 2) 27043 2 1 3 27 3 3 ou 3 25 (não convém) − ⋅ + = − ⋅ − = − − ± = ⋅ = ⇒ = = − Resposta: t = 3 horas. 12: [D] Calculando o número inicial de bactérias, temos: N(0) = 20.21,5.0 = 20 Vamos determinar o valor de t em horas de modo que o número de bactérias seja 40. 1,5 t 1,5 t 40 20 2 . 2 2 1,5 t 1 1 2t h 1,5 3 2 2 60minh 40 min 3 3 ⋅ ⋅ = ⋅ = ⋅ = = = ⋅ = = 13: A variável y se aproxima das potências de 3, como se pode perceber na tabela a seguir: x y Aprox. y = 33 1 2,97 3 2 9,05 9 3 26,8 27 4 81,6 81 5 241 243 Assim, pode-se calcular: y = 100 ≈ 3x = 100 → x.log3 = log100 → 0,477x = 2 → x ≈ 4,2 14: [A] ( ) ( )( ) ( ) 10 2 10 10 Número inicial no visor x Tecla B 5x Tecla A log 5x 100Tecla B 5 log 5x 10 log 5x 2 5x 10 x 20 5 = = = = ⋅ = → = → = → = = ( ) ( )( ) ( ) 10 2 10 10 Número inicial no visor x Tecla B 5x Tecla A log 5x 100Tecla B 5 log 5x 10 log 5x 2 5x 10 x 20 5 = = = = ⋅ = → = → = → = = 15: [A] 2 5 4 10 20 20 20 log x 2 x 5 x 25 log y 4 y 10 y 10000 y 10000log log log 400 2 x 25 = ⇒ = ⇒ = = ⇒ = ⇒ = = = = 16: [A] Considerando B(t) = 6,4.1010, temos a seguinte equação: 10 10 9 3t 3t 3t 3t 3 9 6,4 106,4 10 10 4 4 4 64 4 4 3t 3 t 1h. 10 ⋅ ⋅ = ⋅ ⇒ = ⇒ = ⇒ = ⇒ = ⇒ = 10 10 9 3t 3t 3t 3t 3 9 6,4 106,4 10 10 4 4 4 64 4 4 3t 3 t 1h. 10 ⋅ ⋅ = ⋅ ⇒ = ⇒ = ⇒ = ⇒ = ⇒ = 17: [B] loge = 15,3 → E = 1015,3 Como, 1014,5 < 1015,3 < 1015,5, a ordem de grandeza será 1015. 18: [A] Determinando o aumento percentual depois de 60 minutos (1 hora), temos: B(60) = -30.log3(60+21) + 150 = -30.4 + 150 = 30 Portanto, o número de bactérias após uma hora será dado por: 30250 1 250 1,3 325 100 ⋅ + = ⋅ = 19: [B] 2.3x-4 = 150 3x-4 = 75 Como 27 < 75 < 81, podemos escrever: 27 < 3x-4 < 81 33 < 3x-4 < 34 3 < x – 4 < 4 7 < x < 8 A alternativa correta é a [B], pois [6, 8[contém o intervalo]7,8[. 20: [D] Lembrando que ay > 0 para todo y real, com a > 0, vem 1 2xx 2x x 2 x x 3 34 2 2 2 2 2 2 22 2 2 22 2 2 1x . 2 + + = ⇔ + ⋅ = ⇔ + = ⇔ = ± − ⇒ = − Portanto, tem-se que 48n , 40 = − 35p 40 = − e 30m . 40 = − O resultado segue de imediato. 21: [E] x 1 5 x 1 1 5 x 1 x 4 10 0,00115 0,2 2,3 2 10 115 1010 23 10 10 10 1010 10 10 10 x 4 − − − − − − − − − − − = ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ = = = Logo, x2 = 42 = 16. 12 EX ER CÍ CI O S 22: [B] Das condições de existência dos logaritmos, deve-se ter 22 x x 0 (x 2)(x 1) 0 e e 1 1 2x 0 1x e x 0 2 2 x 1 e 1x e x 0 2 12 x e x 0. 2 − − > + − < ⇔ ≠ − > < ≠ − < < ⇔ < ≠ ⇔ − < < ≠ Portanto, o conjunto dos valores reais de x para que log(1-2x) (2-x- x2) seja um número real é 1x | 2 x . 2 ∗ ∈ − < < � 23: 01 + 04 + 08 = 13. [01] Verdadeira. 1 26 63x 1log 3 x 3 x 3 x 3 3 = ⇒ = ⇒ = ⇒ = ± mas como x > 0, temos x = √3. [02] Falsa. 1 3 1 3 3 16 1 1 1 1log x x x 3 16 16 2 2 = ⇒ = ⇒ = = ⋅ [04] Verdadeira log5 |1-x| = 1 → |1-x| = 5 → x = -4 ou x = 6. [08] Verdadeira. x y 145 x y 145 log(x 2y) 2 x 2y 100 + = + = ⇒ − = − = Multiplicando a primeira equação por 2 e somando com a segunda, obtemos: 3x = 390 → x = 130 e y = 15 Portanto, o sistema possui apenas a solução (130, 15). [16] Falsa. 22 2y x y 32x y 32 log x 2 x y + =+ = ⇒ = = Por substituição, temos: 2y2 = 32 → y = ±4 sabendo que y > 0, temos y = 4 e x = 16, logo a equação possui apenas a solução (16, 4). 24: [B] De acordo a definição de logaritmos, temos as seguintes condições: 2 2x 1 0 x 1 0 x 1 ou x 1 3 3 − > ⇒ − > ⇒ < − > (condição 1) 2 2 2 2 1 1 1 3 3 3 x 1 x 1 x 1log 0 log log 1 1 x 4 x 2 ou x 2 3 3 3 3 3 3 − > ⇒ − > ⇒ − < ⇒ < ⇒ < − > 2 2 2 2 1 1 1 3 3 3 x 1 x 1 x 1log 0 log log 1 1 x 4 x 2 ou x 2 3 3 3 3 3 3 − > ⇒ − > ⇒ − < ⇒ < ⇒ < − > (condição 2) Fazendo, agora, a intersecção entre as condições 1 e 2, temos: -2 < x < -1 ou 1 < x < 2 (condição de existência) Resolvendo a equação pedida, temos: 2 2 2 2 1 2 2 1 2 1 1 1 1 3 3 3 3 3 2 2 x 1 x 1 x 1 x 1log log 0 log log log 1 log 1 log log 3 3 3 3 3 3 3 3 3 x 1 1 x 2 0 2 x 2 3 3 3 − > ⇒ − > ⇒ − > ⇒ − >⇒ − > ⇒ − < ⇒ − < < 2 2 2 2 1 2 2 1 2 1 1 1 1 3 3 3 3 3 2 2 x 1 x 1 x 1 x 1log log 0 log log log 1 log 1 log log 3 3 3 3 3 3 3 3 3 x 1 1 x 2 0 2 x 2 3 3 3 − > ⇒ − > ⇒ − > ⇒ − > ⇒ − > ⇒ − < ⇒ − < < 2 2 2 2 1 2 2 1 2 1 1 1 1 3 3 3 3 3 2 2 x 1 x 1 x 1 x 1log log 0 log log log 1 log 1 log log 3 3 3 3 3 3 3 3 3 x 1 1 x 2 0 2 x 2 3 3 3 − > ⇒ − > ⇒ − > ⇒ − > ⇒ − > ⇒ − < ⇒ − < < Fazendo a intersecção desse resultado com a condição de existência, temos: 2 x 1 ou 1 x 2 1 x 2− < < − < < ⇒ < < 25: x y 3 y yx y log 3 x x −− = ⇒ = y > x, temos: x y y3 1 e 1 (contradição) x − < > y < x, temos: x y y3 1 e 1 (contradição) x − > < Portanto, a única opção válida é x = y. Logo, ( ) x 2 x x x x 2 x x 2x x 2 8 5 4 4 2 (2 ) 5 2 0 2 2 5 2 4 0 + + = ⋅ ⋅ − − ⋅ = ⋅ − ⋅ + = Resolvendo a equação, temos: x x x 2 0 não existe x real. 2 1 x 0 (não convém) 2 4 x 2 e y 2 S={(2, 2)} = ⇒ = ⇒ = = ⇒ = = ANOTAÇÕES
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