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MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Professor(a): TáciTo Vieira assunto: Função LogaríTmica - ParTe i frente: maTemáTica ii OSG.: 119495/17 AULA 12 EAD – MEDICINA Resumo Teórico Função Logarítmica (Parte I) O conceito de logaritmo foi introduzido pelo matemático escocês John Napier (1550-1617). W ik im ed ia F ou nd at io n Nas aulas anteriores, apresentamos equações e inequações exponenciais cujas soluções não apresentavam grandes dificuldades. Vamos rever o assunto através de alguns exemplos. Observe as equações a seguir: I. 27x = 729 II. 256x = 4 III. 3x = –9 IV. 5x = 0 V. 0x = 4 VI. 1x = 7 VII. (–2)x = x VIII. 3x = 7 Possuem solução no universo real: I, II e VIII. Definição b é o logaritmando a é a base x é o logaritmo de b na base a log a b = x ⇔ ax = b, onde obtém-se elevando-se Condições de existência b > 0 1 ≠ a > 0 Consequências da definição 1) log a 1 = 0 2) log a a = 1 3) log a aα = α 4) aloga b = b 5) b = c ⇔ log a b = log a c Observações: I. b também é conhecido como antilogaritmo, podendo ser indicado pela igualdade: b = antilog a x; II. Logaritmo neperiano (ou natural) é aquele que possui como base uma constante denominada número de Euler (ou de Neper) (e ≅ 2, 718...); III. Logaritmo decimal é aquele de base 10. Exercícios 01. O logaritmo de um número na base 16 é 2 3 . O logaritmo desse número na base 1 4 corresponde a: A) −4 3 B) −3 4 C) 1 4 D) 3 4 E) 4 3 02. Seja a equação log 4 (log 3 (log 2 x)) = log 11 (log 7 (log 2 128)), pode-se afirmar que x é um número: A) primo. B) divisível por 3. C) múltiplo de 5. D) divisível por 4. E) múltiplo de 11. 2F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo OSG.: 119495/17 03. Dada a equação 4log2k + 2k – 2 = 0, pode-se afirmar que k pertence ao intervalo: A) [0, 1[ B) [1, 2[ C) [2, 3[ D) [3, 4[ E) [4, 5[ 04. Fulano aplicou um capital de R$ 15000,00 a juros compostos, pelo período de 4 anos e a uma taxa de 2% am. Ao contabilizar o valor recebido ao final da aplicação, fulano concluiu que o valor corresponde a: Dado: log ,,102160 24= A) R$ 36.800,00 B) R$ 37.200,00 C) R$ 39.700,00 D) R$ 37.600,00 E) R$ 38.400,00 05. Em 2017 iniciou-se a ocupação de uma região no interior do país, dando origem a uma pequena cidade. Estima-se que a população dessa cidade tenha crescido segundo a função P = 0,1 + log 2 (x – 2016), onde P é a população no ano x, em milhares de habitantes. Considerando 2 1 41≅ , , podemos concluir que a população dessa cidade atingirá a marca dos 3600 habitantes em meados do ano: A) 2023 B) 2025 C) 2027 D) 2029 E) 2031 06. Sejam a, b, K e R números maiores do que 1, sendo a ≠ b e k ≠ R. O ponto de encontro dos gráficos das funções f(x) = Kax e g(x) = Rbx tem abscissa igual a: A) logb a R K B) loga b K R C) log (R K)b a ⋅ D) logb a K R E) logab K R 07. A solução da equação na variável real x, log x (x + 6) = 2, é um número: A) primo positivo. B) primo negativo. C) par. D) racional negativo. E) irracional. 08. (Enem) Em 2011, um terremoto de magnitude 9,0 na escala Richter causou um devastador tsunami no Japão, provocando um alerta na usina nuclear de Fukushima. Em 2013, outro terremoto, de magnitude 7,0 na mesma escala, sacudiu Sichuan (sudoeste da China), deixando centenas de mortos e milhares de feridos. A magnitude de um terremoto na escala Richter pode ser calculada por M E E = 2 3 0 log , sendo E a energia, em kWh, liberada pelo terremoto e E 0 uma constante real positiva. Considere que E 1 e E 2 representam as energias liberadas nos terremotos ocorridos no Japão e na China, respectivamente. Disponível em: <www.terra.com.br>. Acesso em: 15 ago. 2013 (Adaptado). Qual a relação entre E 1 e E 2 ? A) E 1 = E 2 + 2 B) E 1 = 102 · E 2 C) E 1 = 103 · E 2 D) E E1 9 7 210= ⋅ E) E E1 2 9 7 = ⋅ 09. Calculando-se 4 2 4 23 3log log− , obtém-se: A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 10. Em um terremoto, magnitude e energia podem ser relacionadas pela fórmula descrita por log E = 11,8 + 1,5 M em que: E = energia liberada em erg; M = magnitude do terremoto. Assim, a energia liberada (em erg) por um terremoto de magnitude 1,2 é: A) 1013,6 B) 1013,3 C) 1013 D) 1012,7 E) 1012,4 11. 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: A) 20 B) 30 C) 40 D) 50 E) 60 12. Suponha que o nível sonoro n e a intensidade l de um som estejam relacionados pela equação logarítmica: n = 120 + 10 ⋅ log l, em que n é medido em decibéis e l, em watts por metro quadrado. O nível de ruído percebido pelo ouvido humano está entre 0 e 140 decibéis (dB). Exemplos típicos de ruídos: Tipo de ruído Ruído (dB) Quarto à noite 20 a 30 Biblioteca 30 a 40 Sala de estar 40 a 50 Conversação 50 a 70 Tráfego 70 a 80 Dentro do ônibus 80 a 90 Dentro do metrô 90 a 100 A 1 m da buzina de um carro 100 a 130 No limiar da dor 130 a 140 Se uma pessoa é incomodada por um ruído que chega a seus ouvidos com uma intensidade de 0,01 w/m2, podemos concluir corretamente que esse ruído é comparável à(ao): A) quarto à noite. B) biblioteca. C) tráfego. D) dentro do ônibus. E) dentro do metrô. 3 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// OSG.: 119495/17 Módulo de estudo 13. Se P = 3 + 32 + 33 + ... + 312 + 313, então log 3 (2P + 3) é igual a: A) 7 B) 14 C) 16 D) 28 E) 32 14. Sejam x = 8a e y = 4b, com a e b positivos, assim log y x equivale a: A) 3 2 a b B) 2 3 b a C) 3 2 b a D) 2 3 a b E) a b 15. Sejam as funções reais dadas por f(x) = 22x + 1 e g(x) = 3x + 1. Se b ∈ R tal que f g1 2 2 = (b) e p = log3b, então sobre p é correto afirmar que: A) é negativo e menor que 1. B) é positivo e menor que 1. C) não está definido. D) é positivo e maior que 1. E) é igual a 1. Resoluções 01. log log log log log 16 2 3 1 4 1 4 2 3 2 4 2 3 2 8 3 2 3 16 16 2 2 2 2 x x x= → = = = = ( ) = = = − − 88 3 2 8 3 1 2 1 4 3 2 2 4 − ⋅ = ⋅ −( ) ⋅ = − − log Resposta: A Observação: Para uma melhor compreensão dessa resolução, sugerimos que o aluno assista à videoaula, correspondente. 02. log 4 (log 3 (log 2 x)) = log 11 (log 7 (log 2 128)) → → log 4 (log 3 (log 2 x)) = log 11 (log 7 (log 2 27)) → → log 4 (log 3 (log 2 x)) = log 11 (log7 7 ) → → log 4 (log 3 (log 2 x)) = log1 11 → → log 4 (log 3 (log 2 x)) = 0 → → log 3 (log 2 x) = 40 = 1 → → log 2 x = 31 = 3 → x = 23 → x = 8 Resposta: D Observação: Para uma melhor compreensão dessa resolução, sugerimos que o aluno assista à videoaula, correspondente. 03. 4 2log k + 2k – 2 = 0 ( ) log 22 2 k + 2k – 2 = 0 2 2 2log k( ) + 2k – 2 = 0 (k)2 + 2k – 2 = 0 k ok k n o conv m = − + = − − 1 3 1 3 ( ) ( )ã é → ≅ − + ≅ ∈ Logo k k k : , , [ , ] 1 17 0 7 0 1 Resposta: A 04. M C i M t t = ⋅ +( ) → = + 1 15000 1 2 100 → = +( ) → = ⋅ = ↔ = M M mas 15000 1 0 02 15000 1 02 24 1 02 48 48 102 160 24 , , log ,, , 1160 15000 1 02 15000 160 15000 2 56 24 2 2 , , ( , ) , Assim: M M M = ⋅( ) → = ⋅ → → = ⋅ →→ = ⋅ → =M M150 256 38 400 00. , Resposta: E 05. Queremos calcular o valor de x para o qual se tem P = 3,6. Assim, 3 6 0 1 2016 2016 2 2 2 2016 2027 3 2 3 5 3 , , log , , ,= + −( ) ⇔ − = ⇔ = ⋅ + ⇔ ≅ x x x x ou seja, a cidade atingiu a marca dos 3600 habitantes em meados de 2027. Resposta: E 06. Considere o ponto P(m, n) intersecção de f(x) e g(x), assim: n = kam = Rbm a b R K m R K ou m K R m a b b a = = =log logResposta: D 07. log x (x + 6) = 2 → x + 6 = x2 → x2 – x – 6 = 0 x x = = − 3 2 n o conv mã é Resposta: A 4F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// Módulo de estudo OSG.: 119495/17 08. Temos que: M E E E E M E E E E M = ⋅ → = = → = ⋅ 2 3 3 2 10 10 0 0 0 3 2 0 3 log log Ent o:ã MM M M Assim E E E E 2 1 2 0 3 2 0 3 2 3 9 2 3 7 2 27 21 2 3 10 10 10 10 10 10 1 2 , ·= ⋅ ⋅ = = = ⋅ − LLogo: E E1 3 210= ⋅ . Resposta: C 09. 4 4 4 2 3 2 9 3 9 12 4 32 2 3 4 32 2 3 2 3 3 2 2 2 2 log log log log log log − = = ( ) = ( ) = = Resposta: A 10. log , , log , , , log , , E M E E E = + → → = + ⋅ → → = → = 11 8 1 5 11 8 1 5 1 2 13 6 10 10 13 6 Resposta: A 11. Inicialmente, vamos supor que o número inicial no visor seja n. Assim: Ao teclar B, teremos: 5 n Ao teclar A, teremos: log 10 (5 n) Ao teclar B, teremos: 5 · [log 10 (5n)] Assim: 5 · [log 10 (5n)] = 10 log log10 10 25 10 5 5 2 5 10 100 5 20n n n n n( ) = → ( ) = → = → = → = Resposta: A 12. n I I n n n = + = ⇒ = + = + = + ⋅ 120 10 0 01 120 10 0 01 120 10 1 10 120 10 2 log , log , log llog ( ) . 10 120 10 2 100 2− = + ⋅ − ⇒ =n n dB segundo a tabela Resposta: E 13. P P G a q n de termos P = + + + + + = = ° = 3 3 3 3 3 3 3 13 2 3 12 13 1... . : logo: == = −( ) − ⇒ = ⋅ −( ) − → = − → = − → + = Sn a q q P P P P n 1 13 14 14 14 1 1 3 3 1 3 1 3 3 2 2 3 3 2 3 3 AAssim P: log log3 3 142 3 3 14+( ) = = Resposta: B 14. log log logy a a b k a bk a x K bk a k a b b = = = → ( ) = → → = → = → = 4 22 8 2 2 2 2 2 2 3 3 3 2 3 2 3 22b Resposta: A 15. f(x) = 22x+1 g(x) = 3x+1 f g b b b b b 1 2 2 2 2 3 2 2 3 2 3 3 3 2 3 1 2 1 2 1 1 2 1 = ⋅ = ⋅ = ⋅ = ⋅ → = ⋅ + + + ( ) ( Logo: )) log ( )Mas p b bp= → =3 3 2 Fazendo (2) em (1), tem-se: 3 2 3 3 3 2 3 2 3 3 3 3 1 1 3 0 3 3 3 1 1 3 1 1 p p p p p p = ⇒ ⋅ = ⇒ ⇒ = < ⇒ < ⇒ + < ⇒ < + + Impossível, logo, p não está definido. Resposta: C SUPERVISOR/DIRETOR: MARCELO PENA – AUTOR: TÁCITO VIEIRA DIG.: GEORGENES – 02/10/17 – REV.: KATIARY
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