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FUNÇÃO LOGARÍTMICA 09 aulas 51 questões FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 01) Logaritmo: Necessidade: Definição de Logaritmo: Exemplos: Calcule o Antes de falarmos em função logarítmica propriamente dito devemos compreender melhor o que seria um loga- ritmo, suas propriedades e as operações utilizadas com logaritmos. Até o presente momento equações do tipo 2x = 2³ são fáceis e possíveis de serem respondidas, pois temos a igualdade de duas potências de mesma base. Assim x = 3. Assim, surge a necessidade da criação de uma potente ferramenta matemática que encontre a solução para a igualdade de potências de bases diferentes: LOGARÍTMO Contudo, se tivéssemos nos deparado com uma equação da forma 2x = 3², onde temos a igual- dade de potências de bases diferentes, com as ferramentas atuais não seria possível de encon- trar uma solução para essa igualdade. Potencialize seu aprendizado! Use esse módulo em conjunto com nossas vídeoaulas. Enquanto você assiste as aulas, acompanhe escre- vendo e completando as áreas em branco para seu melhor etendimento e absorção dos nossos assuntos! Beijos do Titio e bom curso! Observações Condição de Existência Definição formal de logaritmo e nomenclatura Para existir um ____ devemos ter: Logaritmando: Base: Exemplos FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 01) Calcule o Determine o conjunto verdade da equação Determine o valor de x, na equação , para que y seja igual a 8. As indicações R1 e R2, na escala Richter, de dois terremotos estão relaciona- dos pela fórmula: Em que M1 e M2 medem a energia liberada pelos terremotos sob a forma de ondas que se propagam pela crosta terrestre. Houve dois terremotos: um correspondente a R1 = 8 e outro correspondente a R2 = 6. Calcule a razão M1/M2 Consequências da definição de um logaritmo Exemplos: FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 02) 1) O log de 1 em qualquer base (0 < b ≠ 1) é zero. 2) O log de “b” na base “b” (0 < b ≠ 1) é um. 4) Dois log´s de mesma base são iguais se, e somente se, os logaritmandos forem iguais (com a e c > 0 e 0 < b ≠ 1). O logaritmo de 4/5 na base 0,8 é: a) b) c) d) e) 16/25 O valor de é: a) 3/4 b) 4/3 c) 2/3 d) 3/2 e) 5/4 3) A potência de base “b” e expoente é igual a “a” (com a > 0 e 0 < b ≠ 1). Exemplos Antilogaritmo: Exemplos: FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 02) Calcule o valor da expressão a) 0 b) 1 c) 2 d) 4 e) 16 Determine o valor de A tal que a) , então o é 9 b) , então o é c) , então o é FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 03) Propriedades dos logaritmos Exemplos: Exemplos: Exemplos: 1) Logaritmo do produto “Garantida a condição de existência, essa pro- priedade transforma o produto de logaritman- dos em soma de logaritmos”. 2) Logaritmo do quociente “Garantida a condição de existência, essa propriedade transforma o quociente de loga- ritmandos em diferença de logaritmos”. 3) Logaritmo da Potência “Garantida a condição de existência, essa pro- priedade transforma o expoente do logaritmando em fator de multiplicação do logaritmo”. a) b) sabendo que o log² = 0,30 , calcular o log²⁰ a) Sabendo que o log² = 0,30 calcular o log5 a) log¹⁰⁰⁰ b) b) O pH de uma solução é definido por pH = , em que é a con- centração de hidrogênio em íons-grama por litro de solução. Determine o pH de uma solução tal que Atenção: Por convenção, quando o log não estiver indicado a base, conside- ra-se sempre sendo de base 10. "logaritmos decimais" FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 03) Exemplos: Se o log2 = 0,30 e log3 = 0,48, então o , log36 é igual a: a) 0,78 b) 1,56 c) 1,06 d) 1,36 e) 1,48 Se o log2 = 0,30 e log3 = 0,48, então o , log1,8 é igual a: a) 0,78 b) 0,08 c) 1,08 d) 1,26 e) 0,26 Se o log2 = 0,30 e log6 = 0,77, então o , log75 é igual a: a) 1,14 b) 1,30 c) 1,56 d) 1,68 e) 1,87 Considerando que x - y = ∛3 e que x + y = √3 , o valor do a) √3/3 b) 2/5 c) √3 d) 3/2 e) 5/6 FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 04) Resumo Propriedades dos Logaritmos Exemplos: 1) Logaritmo do produto 2) Logaritmo do quociente 3) Logaritmo da potência a) m + n b) m4n4 c) 2m + 2n d) m²n² e) m² + n² a) 2 b) c) d) 3 e) Atenção: Caso o expoente esteja na base, teremos a seguinte propriedade: FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 04) Exemplos: a) √5 b) 52 c) √5/2 d) 5 e) 1/5 Os diretores de uma empresa de consultoria estimam que, com x funcioná- rios, o lucro mensal que pode ser obtido é dado pela função: Atualmente a empresa trabalha com 20 funcionários. Use as aproximações: ln2 =0,7; ln3 = 1,1 para responder às questões seguintes: a) Qual é o valor do lucro mensal da empresa? b) Se a empresa tiver a necessidade de contratar mais 10 funcionários, o lucro mensal vai aumentar ou diminuir? Quanto? Atenção: Chamamos de logaritmo natural ou neperiano todos os logaritmos de base: e ≈ 2,71 ou FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 04) Mudança de Base nos logaritmos Exemplos: Por vezes ao resolver questões sobre logaritmo faz necessário mudar a base desse logaritmo para uma outra base mais conveniente. a) y = 1 b) y = 2 c) y = 3 d) y = 4 e) y = 5 Utilizando-se de log2 = 0,30 e sendo , pode-se concluir que x é igual a: a) 5/3 b) 7/3 c) 9/7 d) 11/7 e) 13/7 Observação: Generalizando a mudança de base nos logaritmos temos: FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 04) Exemplos: Cologaritmo: a) b) c) FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 05) Equações Logarítmicas Exemplos: Toda equação que possui um logaritmo em um dos seus membros ou tenha- mos que usar os conceitos do logaritmo é considerada uma equação loga- rítmica. Resolva a equação A equação tem: a) Duas raízes opostas b) Uma única raíz irracional c) Uma única raíz menor que 3 d) Uma única raíz maior que 7 e) Conjunto solução vazio Observação: Para resolver qualquer equação logarítmica devemos sempre estar atentos a sua definição, as proprie- dades dos logaritmos e a sua condição de existên- cia(C.E)! FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 05) Exemplos: Adotando-se os valores log2 = 0,30 e log3 = 0,48, a raiz da equação 5x = 60 vale aproximadamente: a) 2,15 b) 2,28 c) 41 d) 2,54 e) 2,67 Resolva a equação O valor de x que satisfaz a equação é: FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 06) Inequações Logarítmicas Exemplo: Exemplo: Toda inequação que possui um logaritmo em um dos seus membros ou te- nhamos que usar os conceitos do logaritmo é considerada uma inequação logarítmica. Nas inequações, mais do que nunca, a condição de existência dos logaritmos envolvidos será um fator determinante na correta solução final. Primeiro Caso: quando a base do logaritmo for maior que 1. “Respeitada a condição de existência, em uma inequação logarítmica de mesma base (com a base maior que 1) os logaritmandos mantém a relação de desigualdade”. Segundo Caso: quando a base do logaritmo for entre 0 e1. “Respeitada a condição de existência, em uma inequação logarítmica de mesma base (com a base entre 0 e 1) os logaritmandos invertem a relação da desigualdade”. a) a) Observação: Como logaritmo e exponencial possuem um “parentesco” próximo, vamos relembrar as regras de inequação expo- nencial. FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 06) Inequações Logarítmicas Exemplos: Resolver a inequação Resolver a inequação Determine os valores de "a" para que a equação admita raí- zes reais. FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 07) Forma: Exemplos: Observação: Observação: • A função logarítmica é • Quando • Quando A função logarítmica é BIJETO- RA. Logo, admite inversa. Sendo sua inversa a função exponencial de mesma base. • Domínio: • Imagem: Construir o gráfico das seguintes funções e determinar seu domínio e ima- gem a) b) + 1 FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 07) Exemplos: c) d) + 1 e) e) FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 07) Influência dos parâmetros na construçãodos gráficos de uma fun- ção Logaritma. Dada uma função logaritma na forma: Parâmetros e sua influência: Parâmetro A: Parâmetro B: Parâmetro C: FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 08) Exemplos: O gráfico da função é: Nessas condições pode-se afirmar que: a) k = 1 b) 0 < k < 1 c) k > 1 d) k = -1 e) k < -1 1 Na figura a seguir, estão esboçados os gráficos das funções y = log3x e y = x O gráfico da função que está representado por y = ? É simétrico ao gráfico da função y = log3x em relação à reta y = x. A função que corresponde ao gráfico de y = ? a) y = 𝒙 𝟑 b) y = 3x c) y = x³ d) y = 3x y x1 1 y = x y = log3x y = ? Observe a figura abaixo y x f(x) = lognx (16; 2) Nela está representado o gráfico de f(x) = lognx . Calcule o valor de f(128). FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 08) Exemplos: Neste plano cartesiano, estão representados o gráfico da função y = log2x e o retângulo ABCD, cujos lados são paralelos aos eixos coordenados. Neste plano cartesiano, estão representados o gráfico da função y = log2x e o retângulo ABCD, cujos lados são paralelos aos eixos coordenados. y x y = log2xA B CD ¼ 8 Os pontos D e E pertencem ao gráfico da função y = logax , com a > 1 (figura a seguir) Suponha que B = (x; 0), C = (x + 1; 0) e A = (x – 1; 0). Então, o valor de x para o qual a área do trapézio BCDE é o triplo da área do triângulo ABE é: y xA E D B C FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 09) Exemplos: O número N de bactérias de uma cultura é dado, em função do tempo t, em horas, por N(t) = 105.24t . Supondo log2 = 0,30, o tempo necessário que o número inicial de bactérias fique multiplicado por 100 é: a) 2 horas e 2 minutos b) 2 horas e 12 minutos c) 1 horas e 40 minutos d) 1 horas e 15 minutos e) 2 horas e 20 minutos A intensidade de um terremoto na escala Richter é definida por em que E é a energia liberada pelo terremoto, em quilowatt-hora (kwh), e E0 = 10-3 kwh. A cada aumento de uma unidade no valor de I, o valor E fica multiplicado por: a)√5 b)10 c)103/2 d)20/3 FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 09) Exemplos: Uma importância de R$ 10.000 foi aplicada a juros compostos de 4% ao mês durante 10 meses. Sabendo-se que log1,04 = 0,017 e log1,48 = 0,17, po- demos concluir que o juros obtidos nessa aplicação foram de: a) R$ 3.200,00 b) R$ 3.600,00 c) R$ 3.800,00 d) R$ 4.200,00 e) R$ 4.800,00 Em notação científica, um número é escrito na forma p.10q , sendo p um número real tal que 1 ≤ p < 10, e q um número inteiro. Considerando log2 = 0,30, o número 2255 , escrito em notação científica, terá p igual a: FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 09) Exemplos: A energia elástica (E) e a variação no comprimento (∆L) de uma determina- da mola estão associados conforme a tabela: Sabe-se, também, que a relação entre y e x é estabelecida pela equação sendo k a constante elástica da mola e n, uma constante. a) Determine os valores das constantes K e n; b) Determine o valor de E para ∆L = 3. y = log E x = log ∆L 4 1 6 2 FUNÇÃO LOGARÍTMICA (AULA 09) Exemplos: Um químico deseja produzir uma solução com pH = 2, a partir de duas solu- ções: uma com pH = 1 e uma com pH = 3. Para tanto, ele mistura x litros da solução com pH = 1 com y litros da solução com pH = 3. Sabe-se que pH = – log [H+], em que [H+] é a concentração de íons, dada em mol por litro. Considerando-se essas informações, é correto afirmar que x/y é: a) 1/100 b) 1/10 c) 10 d) 100 e) 1000
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