LOGARITMOS Y EXPONENTES EN LA REALIDAD COTIDIANA

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Curso: 4° - Matemáticas
Libro: LOGARITMOS Y EXPONENTES EN LA REALIDAD COTIDIANA
Impreso por: Invitado
Fecha: viernes, 4 de abril de 2025, 14:45

1. Definición y cálculo de un logaritmo

Definición de Logaritmo

A instancias de las matemáticas, un logaritmo es el exponente al cual es necesario elevar a una determinada cantidad positiva para que resulte un número determinado. También se lo conoce como la función inversa a la función exponencial.


En tanto, se denomina logaritmación a la operación matemática a través de la cual, dando un número resultante y una base de potenciación se tendrá que hallar el exponente al cual habrá que elevar la base para así conseguir el mencionado resultado.
Tal como sucede con la suma y la multiplicación que tienen sus operaciones opuestas, la división y la resta, la logaritmación tiene a la exponenciación como su función inversa.
Ejemplo: 10(2) = 100, el logaritmo de 100 en base 10 será el 2 y se lo escribirá de la siguiente forma: log10 100 = 2.

Este método de cálculo a través de los denominados logaritmos fue impulsado por John Napier a comienzos del siglo XVII.
El método logarítmico no solamente contribuyó en cuanto al avance de la ciencia sino que además se convirtió en una herramienta fundamental en el ámbito de la Astronomía haciendo más simples cálculos realmente muy complejos.

A los logaritmos se los usó muchísimo en la geodesia, en algunas ramas de la matemática aplicada y en la navegación marítima cuando las calculadoras y las computadoras todavía no eran el hecho concreto que son hoy en día.

Logaritmo concéptos básicos

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    1.1. Propiedades logarítmicas

    Logaritmos y sus propiedades

    1- Definición de Logaritmo

    Se define logaritmo como el exponente de una potencia con cierta base, es decir, el número al cual se debe elevar una base dada para obtener un resultado determinado.



    Por ejemplo:

    5 0 = 1

    51 = 5

    52 = 25

    53 = 125, etc.

    Luego, siendo la base 5, el logaritmo de 1 (que se escribe log5 1) es 0, por que 0 es el exponente al que hay que elevar la base 5  para que dé 1; el log5 5 es 1; el log5 25 es 2, el log5 125 es 3, etc.

    - No existe el logaritmo de los números negativos.

    El argumento y la base de un logaritmo son números reales positivos. Además, la base no puede ser 1. Es decir, en la expresión logb a, siempre, por definición, a ∈ R+ y  b ∈ R+ – {1}.

    - La expresión logb a , se lee como: “logaritmo de a en base b”.
     
     Volvamos a la definición de logaritmo: “exponente al que es necesario elevar una cantidad positiva para que resulte un número determinado”.Si lo escribiera como ecuación, corresponde a resolver logb a = x, donde b es la base del logaritmo y a es su argumento, con a y b positivos.

    - El argumento y la base de un logaritmo son números reales positivos. Además, la base no puede ser 1. Es decir, en la expresión logb a, siempre, por definición, a ∈ R+ y  b ∈ R+ – {1}.

    - La expresión logb a , se lee como: “logaritmo de a en base b”.
     
     Volvamos a la definición de logaritmo: “exponente al que es necesario elevar una cantidad positiva para que resulte un número determinado”.Si lo escribiera como ecuación, corresponde a resolver logb a = x, donde b es la base del logaritmo y a es su argumento, con a y b positivos.

    Ejemplo1:
     
    - Calcula el valor de log7 343
     
    equivale a resolver la ecuación:
     
    log7 343 = x
     
    Entonces, ya que la base del logaritmo es 7, el exponente no se conoce y 343 es el argumento, es decir, el valor de la potencia, se puede escribir:
     
    7x =343
    7x = 73
    luego, igualando los exponentes, se concluye que
     
    x= 3
    Ejemplo 2:

    - Calcula el valor de log0,7 0,343
    equivale a resolver la ecuación:
     
    log0,7 0,343 = x

    Luego:
    0,7x = 0,343
    0,7x = (0,7)3
    Luego, igualando exponentes tenemos:
    x=3
    log0,7 0,343 =  3

    Para una definición más completa de logaritmos, se determinarán restricciones respecto de su base y su argumento.

    2- Propiedades

    2.1- Logaritmo de la unidad

    El logaritmo de 1 en cualquier base es igual a 0.

    logb (1) = 0 ;  con b ≠ 1.

    Ej:  log5 (1) = 0    porque     50 =1

    log(1) = 0   porque   70 = 1

    log20 1 = 0   ⇔  200 = 1

    2.2- Logaritmos de la base

    El logaritmo de la base es igual a 1.

    logb (b) = 1 ; con b ≠ 1.

    Ej:

    log5 (5) = 1  ⇔ 51 = 5

    log6 (6) = 1  ⇔ 61 = 6

    log12 (12) = 1  ⇔ 121 = 12

    2.3- Logaritmo de una potencia con igual base:

    El logaritmo de una potencia de un número es igual al producto entre el exponente de la potencia y el logaritmo del número.

    logb bn = n,  con b ≠ 1

    Ej:

    log6 6 3 = 3

     

    2.4- Logaritmo de un producto

    El logaritmo de un producto es igual a la suma de los logaritmos de los factores.

    logb (a • c) = logb a + logb  c

    Ej:

    logb (5 • 2) = logb 5 + logb 2

    2.5- Logaritmos de un cociente

    El logaritmo de un cociente es igual al logaritmo del dividendo, menos el logaritmo del divisor.

                                                                                                    

    Ej:



                        

    2.6- Logaritmo de una potencia

    El logaritmo de una potencia es igual al exponente multiplicado por el logaritmo de la base.

    loga cn = n loga c

    Ej:

    log3 10 2  =  2 log3 10

    2.7- Logaritmo de una raíz

    El logaritmo de una raíz es igual al logaritmo de la cantidad subradical dividido entre el índice de la raíz.


    Ej:

    2.8- Cambio de base

    para todo p, a, b > 0;  b, c ≠ 1


    Ej:

    log2 5 = log 5 / log 2


    Más información de propiedades de los logaritmos

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      1.2. Ecuaciones logarítmicas

      Resolución de ecuaciones logaritmicas

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              2. Propiedades exponenciales

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                2.1. Ecuaciones exponenciales

                Ecuaciones exponenciales,ejercicios detallados

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                  3. Sistemas de ecuaciones exponenciales y logarítmicas.

                  Ecuaciones exponenciales y logarítmicas

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                      4. Representación gráfica de una función exponencial y logarítmica

                      Graficando funciones exponenciales

                      Una función exponencial sencilla para graficar es


                      Dese cuenta que la gráfica tiene al eje de las x como una asíntota en la izquierda, y aumenta muy rápido en la derecha.

                      Cambiar la base cambia la forma de la gráfica.

                      Reemplazando x con el reflejo de – x la gráfica atraviesa el eje de las y ; reemplazando y con - y se refleja a través del eje de las x .

                      Reemplazando x con x + h se traduce la gráfica a h unidades a la izquierda.



                      Reemplazando y con y - k (que es lo mismo que sumar k en el lado derecho) se traduce la gráfica k unidades hacia arriba.

                      Graficando funciones logarítmicas

                      La función es la función inversa de

                      Así, es la reflexión de esa gráfica a través de la recta diagonal y = x .

                      Cuando no se escribe la base, asuma que el log es base 10.



                      Video de grafica de una función logaritmica

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                        Video de una grafica de función exponencial

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                          5. Aplicación de funciones exponenciales y logarítmicas en actividades diversas.

                          Aplicación de funciones exponenciales y logarítmicas a la vida cotidiana

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