Categoria: Álgebra

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067.8 – Matemática, álgebra. Expressões logarítmicas.

Expressões logarítmicas.

Vamos exercitar.

 Desenvolver as expressões logarítmicas.

a) ${log_a{({m\cdot n})^v}}$

O expoente do logaritmando, irá multiplicar o logaritmo

${log_a{({m\cdot n})^v}} = {v\cdot{log_a{({m\cdot n})}}}$

Aplicando a propriedade da multiplicação, transformamos o logaritmo da multiplicação e adição dos logarítmos.

${v\cdot({log_a{m} + log_a{n}})} = v\cdot{log_a{m}} + v\cdot {log_a{n}}$

b)${log_x{({{p}\cdot {q}\over {r}})^u}}$

O expoente do logaritmando colocamos novamente multiplicando o logaritmo.

${ u\cdot{log_x{({{p}\cdot{q}\over{r}})}}} = {u\cdot{[log_x{({p}\cdot{q}) – log_x{r}]}}} = {u\cdot{[log_x{p} + log_x{q} – log_x{r}]}}$

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067.7 – Logaritmos naturais ou neperianos; logaritmos decimais

Logaritmos

Logaritmos neperianos. 

São também denominados logaritmos naturais e se originaram dos trabalhos desenvolvidos e publicados por John Neper (Napier). Mais tarde a base desses logaritmos teve seu valor determinado por Euler, sendo usada largamente em diferentes áreas da atividade humana. Essa base é simbolizada pela letra:

${ e ≅ 2,71828183}$

Na prática usamos apenas a parte inteira e as duas primeiras casas decimais.

${ e ≅ 2,71}$

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067.6 – Matemática, álgebra. Logaritmos. Mudança de base um logaritmo.

Logaritmos com mudança de base

 

Ao longo dos estudos empregando logaritmos, nos deparamos com situações em que é necessário mudar a base. Como faremos isso?

Tomemos como exemplo o seguinte:

$ {log_8{1024}} $

Decompondo o logaritmando em fatores primos, encontraremos: $ {1024 = 2^{10}}$

Também sabemos que ${ 2^{3} = 8} $.

Assim podemos escrever: $ {log_8{(8^{3}\cdot 2)}} $

Daí podemos tirar que: ${log_8{8^3} + log_8{2}}$

Continuamos: $ {3\cdot {log_8{8}} + log_8{2}}$

$ {3\cdot {1} } + log_8{2} = 3 + log_8{2}$

Sabemos que: $ {2 = \sqrt[3]{8}}$

Logo: ${ 2 = 8^{{1}\over{3}}} $

Então podemos dizer: $ 3 + log_8{2} = 3 + log_8{8^{{1}\over{3}}} = {3 + {{1\over3}}\cdot {log_8{8}}}$

$ {3 + {{1}\over {3}}\cdot{1}} =  {{{3\cdot 3} + 1}\over{3}}$

$ {{9 + 1} \over{3}} = {{10}\over{3}} $

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067.5 – Matemática, álgebra. Logaritmos. Logaritmo de um radical

Logaritmos

Logaritmo de radical

Vamos recordar de uma transformação possível nos radicais. Vimos lá que:

$\sqrt[a]{b^n} = b^{{n}\over {a}}$

Obs.: Convertemos o radical em uma potência de expoente fracionário. O índice do radical é o denominador do expoente e o expoente do radicando é o numerador.

Isso nos permite aplicar esse recurso na logaritmação de radicais. Não esquecendo que o numerador da fração/expoente é o expoente do radicando e o denominador é o índice do radical. Assim teremos:

a) $ log_x{\sqrt[a]{b^n}} = log_x{b^{{n}\over {a}}} = {{n}\over {a}}\cdot log_x{b} $

b) $ log_x{\sqrt[u]{y}} = log_x{y^{{1}\over{u}}} = {{1}\over{u}}{log_x{y}} $

c) $ log_a{\sqrt[v]{z^u}} = log_a{z^{{v}\over{u}}} = {{v}\over{u}}{log_a{z}}$

d)$ log_3{\sqrt[5]{15^3}} $

$ log_3{15^{{5}\over{3}}} = {{3}\over{15}}{log_3{5}} = {{1}\over{5}}{log_3{5}}$

Chegou sua vez de exercitar, tomando os exemplos como base.

e)$ log_7{\sqrt[5]{7^4}}$

f) $log_{10}{\sqrt[6]{1000}}$

g)$ log_{12}{\sqrt[8]{{13}^6}} $

h) $ log_3{\sqrt[5]{9^2}}$

i) $ log_a{\sqrt[m]{b^n}} $

j) $ log_a{\sqrt[p]{c^{2p}}} $

l) $ log_h{\sqrt[w]{g^v}} $

m) $ log_4{\sqrt[3]{9^5}}$

Enquanto você resolve os exercícios, vou continuar a preparar mais um post, dando outro passo nesse assunto. Se tiver dúvidas, peça esclarecimentos por um dos canais abaixo.

Curitiba, 02 de julho de 2018

Décio Adams

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067.4 – Matemática, logaritmos. Operações com logaritmos. Potenciação

Operações com logaritmos

Logaritmos de potencias

Vejamos como fica essa questão:

${log_3{(5)^2}} = {log_3{(5)} + log_3{(5)}} $

$ 1\cdot{log_3{(5)}} + 1\cdot{log_3{(5)}} = {2\cdot {log_3{5}}}$

Isso nos leva à conclusão de que basta multiplicar o logaritmo pelo expoente do logaritmando. Assim:

${log_a{b^u}} = u\cdot {log_a{b}}$

Vamos exercitar um pouco.

a) ${log_m{({p\over q})^z}}$

${log_m{({p\over q})^z}} = z\cdot{log_m{({p\over q})}}$

$ z\cdot{(log_m{p} – log_m{q})}$

b) ${log_3{9^2}} $

${log_3{(3^2)^2}} = {log_3{3^{({2}\cdot{2})}}} = {log_3{3}^4}$

${log_3{9^2} = 4\cdot{log_3{3}} = 4\cdot 1 = 4}$

c)$ log_u{v^n} $

$ log_u{v^n} = n\cdot{log_u{v}}$

d) $ log_n{u^{3x}} $

$ log_n{u^{3x}} = 3x\cdot{log_n{u}}$

É a sua vez, prezado leitor. Resolva os logaritmos das expressões a seguir.

e) $ log_a{({{f}\over{g}})^v} $

f) $ log_3{({{14}\over {21}})^5}$

g) $ log_5{(25)^3} $

h) $ log_{10}{(100)^3}$

i) $ log_7{(ab)^v} $

j) $ log_2{(u)^7} $

l) $ log_3{({{p}\over{q}})^5} $

m) $ log_a{({c}\over{d})^3} $

n) $ log_y{({m}\over{n})^7} $

Obs.: Em caso de dúvida, peça auxílio por um dos canais abaixo listados.

Curitiba, 02 de julho de 2018

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067.3 – Matemática, logaritmos, divisão de logaritmos de mesma base.

Operações com logaritmos

Divisão de logaritmos

Logaritmos de mesma base

Desde que estudamos aritmética, vimos que a divisão é a operação inversa da multiplicação. Isso nos permite supor que com os logaritmos acontece a mesma coisa. Vamos confirmar isso.

${log_a{{b}\over{c}} = x} <=> {(a^x)} = {{b}\over {c}} $

Não esquecendo que devemos ter:

${a >0}$, ${a ≠ 1}$, ${b>0}$ e ${c > 0}$

Usando números

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${log_3{{243}\over{27}} = log_3{(3^5)\over(3^3)}}$

${log_3{3^{(5 – 3)} = log_3{3^2} = 2}}$

“O quociente de dois logaritmos de mesma base, é igual à diferença entre os logaritmos correspondentes.”

Obs.: Nunca se pode esquecer que a matemática é um grande edifício e cada pequena parte, é como se fosse um tijolo. Na multiplicação e divisão de potências de mesma base, valem as mesmas regras. Soma e subtração dos expoentes. Aqui são a soma e diferença dos logaritmos, mas que são os expoentes da base que reproduz o logaritmando.

Vejamos como se aplica isso.

a)${log_2{{64}\over{16}}}$

${log_2{{2^6}\over{2^4}} = {log_2{2^6} – log_2{2^4}}}$

${log_2{{64}\over{16}} = 6 – 4 = 2}$

b)$ {log_m{{a}\over {b}}} = {{log_m{a}} – {log_m{b}}}$

c)${log_5{{3125}\over{125}}} = {log_5{{5^5} – log_5{5^3}}}$

${log_5{{3125}\over{125}} = 5 – 3 = 2}$

Efetue as divisões de logaritmos de mesma base a seguir.

a)${log_7{{343}\over{7}}}$

b)${log_5{{625}\over{15625}}}$

c)${log_2{{512}\over{64}}}$

d)${log_{11}{{161051}\over{121}}}$

e)${log_y{{p}\over{q}}}$

f)${log_h{{f}\over{g}}}$

g)${log_{13}{{371293}\over{2197}}}$

Bons exercícios, vá com calma. Se sentir dificuldades, peça ajuda, que estarei pronto para esclarecer.

Curitiba, 30 de junho de 2018

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067.1 – logaritmos decimais ou comuns

Logaritmos decimais ou comuns

No estudo das operações com potências, vemos que o produto de potências com mesma base, é resolvido pela adição dos seus expoentes, conservando-se a base. Assim:

${{(3^2)\cdot(3^5)} = {3^{2 + 5}} = 3^7}$

${{(x^3)\cdot(x^2)\cdot(x^1)} = {x^{3 + 2 + 1}} = x^6}$

Os logarítmos são um assunto ligado à potenciação e surgiram no início do século XVII, com os estudos de John Neper e a ajuda de Henry Briggs, depois da publicação do trabalho elaborado por Neper.

Vejamos: ${{a^x = b} <=> log_a{b} = x}$

Na primeira expressão, $a$ é a base, $x$ é o expoente e $b$ é a potência. Na forma logarítmica $a$ também é a base, $b$ é o logaritmando e $x$ é o logaritmo. Assim podemos definir:

“O logaritmo de um número b(logaritmando) em uma base a é o expoente (x) ao qual devemos elevar a base para obter o número.”

É condição essencial que:  $a > 0$, $a ≠ 1 $ e $ b > 0 $

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067 – Um pouco da história dos logaritmos

Logaritmos

Comecemos pela etimologia da palavra. Tal como uma grande quantidade de termos hoje empregados, também esse tem sua origem na língua grega.

“Logos” ⇒ razão

“Arithmos” ⇒ número

Juntando as duas partes, formamos facilmente a palavra “logaritmo”, significando “número de razão”.

Primeiros indícios

Existem vestígios em escritos da era babilônica, permitindo identificar sinais da utilização de tabelas logarítmicas entre eles. Mais tarde Arquimedes, ao se deparar com números muito grandes, também faz tentativas de estabelecer alguma coisa nesse sentido. Nos séculos XV, XVI e XVII, ocorreu uma intensificação das navegações marítimas; comércio entre pontos distantes do planeta cresceu muito. Como consequência surgiu a necessidade de executar cálculos cada vez mais complexos e por vezes tediosos. Isso foi devido a necessidade de traçar rotas, desenhar mapas, assim como computar os lucros e as despesas das operações comerciais. As operações de multiplicação e divisão, com números cada vez maiores, sem auxílio de recursos mecânicos, muito menos eletrônicos, tornava a tarefa hercúlea.

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046.7 – Matemática, álgebra. Produtos notáveis. Exercícios quadrado da diferença vezes a soma

Quadrado da diferença multiplicado pela soma de dois números

 

Agora vamos multiplicar o quadrado das diferenças, pelas somas dos dois números, conforme a regra vista.

a)$\underbrace{(3x – 2y)^2}\cdot{\overbrace{(3x + 2y)}} $

b)$\underbrace{(5a – bx)^2}\cdot{\overbrace{(5a + bx)}}$

c)$\underbrace{(1 – 5x)^2}\cdot{\overbrace{(1 + 5x)}}$

d)$\underbrace {(6t – 4s)^2}\cdot{\overbrace{(6t+ 4s)}}$

e)$\underbrace{(8i – z)^2}\cdot{\overbrace{(8i +z)}}$

f)$\underbrace{(4n – 5m)^2}\cdot{\overbrace{(4n +5m)}}$

g)$\underbrace{(r – pq)^2}\cdot{\overbrace{(r + pq)}} $

Vamos resolver aplicando a regra.

a)$\underbrace{(3x – 2y)^2}\cdot{\overbrace{(3x + 2y)}} $

$\underbrace{{(3x)}^3} -\overbrace {{(3x)}^2\cdot{(2y)}} – \underbrace{3x\cdot {(2y)^2}} + \overbrace{{(2y)}^3}$

$ 27x^3 – 18x^2y – 12xy^2 + 8y^3 $

b)$\underbrace{(5a – bx)^2}\cdot{\overbrace{(5a + bx)}}$

$\underbrace{{(5a)}^3} -\overbrace{{(5a)^2}\cdot{(bx)}} – \underbrace{5a\cdot{(bx)}^2} +\overbrace{{(bx)}^3}$

$ 125 a^3 – 25abx – 5ab^2x^2 + b^3x^3 $

c)$\underbrace{(1 – 5x)^2}\cdot{\overbrace{(1 + 5x)}}$

$\underbrace{1^3} -\overbrace{ 1^2\cdot 5x} -\underbrace{1\cdot {(5x)^2}} +{{(5x)}^3}$

$ 1 – 5x – 25x^2 + 125x^3 $

d)$\underbrace {(6t – 4s)^2}\cdot{\overbrace{(6t+ 4s)}}$

$\underbrace{{(6t)}^3} -\overbrace {{(6t)}^2\cdot {(4s)}} – \underbrace{6t\cdot {(4s)}^2} +\overbrace {{(4s)}^3}$

$  216t^3 – 144t^2s – 96ts^2 + 64s^3 $

e)$\underbrace{(8i – z)^2}\cdot{\overbrace{(8i +z)}}$

$\underbrace{{(8i)}^3} -\overbrace {{(8i)^2}\cdot {(z)}} – \underbrace{8i\cdot z^2} +\overbrace{ z^3}$

$ 512i^3 – 64i^2z – 8iz^2 + z^3$

 

f)$\underbrace{(4n – 5m)^2}\cdot{\overbrace{(4n +5m)}}$   $\underbrace{{(4n)}^3} -\overbrace {{(4n)^2}\cdot{(5m}} -\underbrace{4n\cdot {((5m)}^2} +\overbrace {{(5m)}^3}$

$  64n^3 – 80mn^2 – 100m^2n + 125m^3 $

 

g)$\underbrace{(r – pq)^2}\cdot{\overbrace{(r + pq)}}$

$\underbrace{ r^3} -\overbrace{ r^2\cdot {(pq)}} -\underbrace{r\cdot {(pq)}^2} +\overbrace{ {(pq)}^3}$

$   r^3 – pqr^2 – p^2q^2r + p^3q^3 $

Vamos deixar uns exemplos para seu treinamento. Não esqueça que em caso de dúvidas pode fazer contato e pedir esclarecimento.

h)$\underbrace{(9 – 3x)^2}\cdot{\overbrace{(9 + 3x)}}$

i) $\underbrace{(4m -n)^2}\cdot{\underbrace{(4m + n)}}$

j)$\underbrace{(5a – 2b)^2}\cdot{\overbrace{(5a – 2b)}}$

l)$\underbrace{(7u – 3v)^2}\cdot{\overbrace{(7u + 3v)}}$

m)$\underbrace{(2mn – 7)^2}\cdot{\overbrace{(2mn + 7)}}$

n)$\underbrace{(5pr – 4tu)^2}\cdot{\overbrace{(5pr + 4tu)}}$

o)$\underbrace{(7f – 3g)^2}\cdot{\overbrace{(7f + 3g)}}$

p)$\underbrace{(9 – 6n)^2}\cdot{\overbrace{(9 + 6n)}}$

Curitiba, 26 de junho de 2018

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