Suma de Logaritmos
Recordatorio - Logaritmos
Definición: log_b(x) = y significa que b^y = x
Propiedades:
1. log_b(1) = 0
2. log_b(b) = 1
3. log_b(b^n) = n
Reglas:
1. log_b(x·y) = log_b(x) + log_b(y)
2. log_b(x/y) = log_b(x) - log_b(y)
3. log_b(x^n) = n·log_b(x)
Cambio de base:
log_b(x) = log_a(x)/log_a(b)
Primero, recordemos cuál es la definición de log?
logax=b
Donde a es la base del logaritmo (usualmente 10)
b es el exponente al cual elevamos a
X que a veces aparece entre paréntesis, es el número que obtenemos cuando a se eleva a la potencia de b, también llamado el número dentro del logaritmo.
En otras palabras:
X=ab
Por ejemplo, si nos encontramos con un ejercicio como este:
log636=
Determina a qué potencia debemos elevar 6 para obtener 36....?
La respuesta es la potencia de 2 y por lo tanto la solución es 2.
Suma de logaritmos con la misma base
Para sumar fácilmente logaritmos con la misma base, solo necesitas conocer la siguiente regla:
logax+logay=loga(x⋅y)
La regla establece que si quieres sumar 2 logaritmos con la misma base, puedes escribirlos como 1 logaritmo y multiplicar los números dentro del logaritmo. Esto frecuentemente simplificará el proceso de solución.
Veamos un ejemplo:
log832+log82=
Si no supieras lo anterior, casi seguramente te encontrarías con un problema.
¿A qué potencia debemos elevar 8 para obtener 2?... ¿Y a qué potencia debemos elevar 8 para obtener 32?
¡Aquí es donde la regla que aprendiste anteriormente es útil!
Todo lo que necesitas hacer es multiplicar los números que aparecen en el logaritmo manteniendo la misma base– 8.
Así obtenemos lo siguiente:
log832+log82=log8(32⋅2)
Y también:
log8(32⋅2)=log8(64)
¡Ahora es mucho más fácil resolver la ecuación!
Sabemos que necesitamos elevar 8 a la potencia de 2 para obtener 64 y por lo tanto la respuesta completa a este ejercicio es 2.
log8(64)=2
Nota - Esta regla es válida solo en casos donde la base es idéntica. Si la base no fuera la misma en ambos logaritmos, no podríamos usar esta regla.
¡Recuerda!
Cuando tienes la misma base en ambos logaritmos y una operación de suma entre ellos, puedes multiplicar los números dentro de los logaritmos y mantener la base como está - suma~multiplicación
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Suma de Logaritmos con Diferentes Bases
¿Qué sucede cuando hay un ejercicio de suma con logaritmos de diferentes bases?
Para sumar logaritmos con diferentes bases, es importante conocer la regla que nos permite cambiar la base de un logaritmo.
El objetivo es convertir ambos logaritmos a la misma base.
¿Cómo se cambia la base de un logaritmo?
Conoce la regla del cambio de base de logaritmos:
logaX=logla base a la que queremos cambiaralogla base a la que queremos cambiarX
Ahora para la explicación:
Cuando tenemos un logaritmo con base a por ejemplo y queremos convertirlo a otro logaritmo:
- Dibuja una línea de fracción.
- En el numerador, escribe el logaritmo con la nueva base deseada y lo que estaba en el logaritmo original.
- En el denominador, escribe el logaritmo con la nueva base deseada y dentro pon la base del logaritmo original.
log816=
Convierte el siguiente logaritmo a base 2:
log816=log28log26
En el numerador, escribiremos logaritmo base 2, que es la base a la que queremos convertir. El número dentro del logaritmo en el numerador será el número original que aparece dentro del logaritmo, que es 16.
En el denominador, escribiremos nuevamente logaritmo base 2, la base a la que queremos convertir, pero esta vez, el número dentro del logaritmo será la base original - que es 8
Ahora podemos resolver el problema fácilmente. Obtenemos lo siguiente:
log28log216=34
Recuerda - siempre que quieras convertir a una base logarítmica diferente, necesitarás convertir el logaritmo a una fracción según la regla que acabas de aprender.
Ejercicio avanzado: Ahora puedes resolver sumas de logaritmos con diferentes bases:
log25x+log5x=3
Queremos convertir ambos logaritmos a la misma base y usualmente elegiremos la base menor - 5.
Por lo tanto:
log25x=log525log5x
Ahora reescribamos el ejercicio e insertemos nuestros datos:
log525log5x+log5x=3
Insertemos log525=2
y obtengamos lo siguiente:
2log5x+log5x=3
0.5log5x+log5x=3
1.5log5x=3
log5x=2
x=52
Obtuvimos la solución:
x=25
¿Sabes cuál es la respuesta?
ejemplos con soluciones para Suma de logaritmos
Ejercicio #1
2log82+log83=
Solución en video
Solución Paso a Paso
2log82=log822=log84
2log82+log83=log84+log83=
log84⋅3=log812
Respuesta
Ejercicio #2
3log49+8log431=
Solución en video
Solución Paso a Paso
En donde:
3log49=log493=log4729
y
8log431=log4(31)8=
log4381=log465611
Por lo tanto
3log49+8log431=
log4729+log465611
logax+logay=logaxy
(729⋅65611)=log491
log49−1=−log49
Respuesta
Ejercicio #3
21log24×log38+log39×log37=
Solución en video
Solución Paso a Paso
Descomponemos en partes
log24=x
2x=4
x=2
log39=x
3x=9
x=2
Reemplazamos en la ecuación
21⋅2log38+2log37=
1⋅log38+2log37=
log38+log372=
log38+log349=
log3(8⋅49)=log3392x=2
Respuesta
log3392
Ejercicio #4
log7x+log(x+1)−log7=log2x−logx
?=x
Solución en video
Solución Paso a Paso
Domino de definición
x>0
x+1>0
x>−1
log7x+log(x+1)−log7=log2x−logx
log77x⋅(x+1)=logx2x
Reducimos por: 7 y por X
x(x+1)=2
x2+x−2=0
(x+2)(x−1)=0
x+2=0
x=−2
No dominio de definición x>0
x−1=0
x=1
Dominio de definición
Respuesta
Ejercicio #5
log103+log104=
Solución en video
Respuesta
log1012