AULA 07 – LOGARITMOS FUNÇÃO LOGARÍTMICA EXERCÍCIOS Introdução Consideremos os seguintes problemas: 1. Aplicando a definição, calcule o valor dos logaritmos: 1. A que expoente x se deve elevar o número 3 para se obter 81? a) log 8 4 g) log 4 2 2 Pelo enunciado, temos: h) log2 0,25 b) log25 0,2 i) log3 81 3 x = 81 ⇔ 3 x = 34 ⇒ x = 4 c) log 3 64 2 Esse valor 4 encontrado para o expoente x denomina-se logaritmo do número 81 na base 3 e se representa por: d) log16 32 j) log5 32 128 e) log5 0,000064 l) log2 f) log49 3 7 8 64 m) log625 log 3 81 = 4 5 2. Calcule o valor da soma S: log 3 81 = 4 ⇔ 34 = 81 a) S = log 0,001 + log3 3 3 - log8 1 2. A que expoente x se deve elevar o número 2 para se b) S = log 8 - log 27 + log 1024 1 4 2 1 64 2 3 obter ? 32 c) S = log 2 8 - log10 0,01 + log2 8 Pelo enunciado, temos: d) S = log4 ( log2 16 ) - log2 ( log3 81) 1 1 2x = ⇔ 2x = 5 ⇔ 2x = 2-5 ⇒ x = -5 3 Calcule o logaritmo de a5 na base a2. 32 2 1 é o número real k. 16 Calcule o logaritmo de k na base 2. Esse valor -5 encontrado para o expoente x denomina1 na base 2 e se representa se logaritmo do número 32 por: log 2 log 2 4. A solução da equação 46 - x = 5. Sabendo que o logaritmo de x na base 4 é 1 = -5 32 calcule o valor de x³ - 1. 1 1 = -5 ⇔ 2-5 = 32 32 DEFINIÇÃO CONDIÇÕES DE EXISTÊNCIA forma logaritmica x a =b forma exponencial Considere a definição dada, calcular o valor dos logaritmos: logaritmando positivo b > 0 logab ⇒ base positiva ou logab ⇒ a > 0 e a ≠1 base diferente de 1 a) log 6 36 log 6 36 = x ⇒ 36 = 6 x ⇒ 62 = 6 x ⇒ x = 2 CONSEQÜÊNCIAS DA DEFINIÇÃO b) log 10 0,01 1) loga 1 = 0 2) logaa = 1 3) logaam = m 4) aloga 5) logab = logac ⇒ b = c log 10 0,01 = x ⇒ 0,01 = 10 x ⇒ 1 = 10 x ⇒ 10-2 = 10 x ⇒ x = -2 100 -1- b =b Aula 07: Função Logaritmíca – Prof. Cirço Mancilla log a b = x ⇔ ⇒ 1 2 AULA 07 – LOGARITMOS EXERCÍCIOS 1. Dê o valor de: e) log4 43 a) log4 4 b) log 1 7 1 f) log 1 10 10 1 7 c) log6 1 d) log5 5 ( ) log6 x 2 - x = 1 ⇔ x 2 - x = 6 x' = 3 x2 - x - 6 = 0 ⇒ x'' = -2 Verificação: h) 3log3 27 b) 2-log3 8 . log2 3 c) 2log4 7 . log2 4 d) 3-log5 7 . log3 5 p/ x = 3 ⇒ 9 - 3 > 0 ⇒ 6 > 0 (verdadeiro) p/ x = -2 ⇒ 4 + 2 > 0 ⇒ 6 > 0 (verdadeiro) Resposta: S = {-2, 3} 2. Determinar o valor das expressões: a) 5log4 3 . log5 4 ) Condição de Existência: x² - x > 0 3 g) 5log5 7 -7 ( 2. Determinar conjunto solução da log6 x 2 - 1 = 1 EXERCÍCIOS 1. Resolva as equações: 3. Ache x nas igualdades: a) log5 x = log5 7 b) log10 3x = log10 30 a) log3 x = 4 b) log 1 x = -2 3 c) log0,2 x = 6 d) log3 x+3 =1 x-1 EQUAÇÕES LOGARÍTMICAS 2. Determine o conjunto solução da equação Equações logarítmicas são equações que envolvem log x 2 - 1 = 1. 12 logaritmos. Resolver uma equação logarítmica é determinar o valor ou os valores da incógnita que torna a sentença 3. Resolva a equação log4 -x 2 + 5x = log4 6 . verdadeira. 2 Para resolver uma equação logarítmica, adotaremos o 4. Resolva a equação log 1 ( x + 4 x - 5 ) = - 4 . 2 seguinte método: ( ) ( PROPRIEDADES LOGARITMOS OPERACIONAIS DOS 1ª. Logaritmo do produto O logaritmo de um produto é igual à soma dos logaritmos dos fatores tomados na mesma base, isto é: EXEMPLOS 1. Resolver a equação log4 x = 2 . logb ( a . c ) = logba + logbc com a > 0, c > 0 e 1 ≠ b > 0 Condição de Existência: x > 0 log4 x = 2 ⇔ 42 = x ∴ x = 16 Verificação: x > 0 ⇒ 16 > 0 (verdadeiro) Resposta: S = {16} 2ª. Logaritmo de um quociente O logaritmo de um quociente é igual ao logaritmo do numerador menos o logaritmo do denominador tomados na mesma base, isto é: logb a = logba - logbc b com a > 0, c > 0 e 1 ≠ b > 0 -2- Aula 07: Função Logaritmíca – Prof. Cirço Mancilla 1º. Indicaremos as condições de existência. 2º. Resolveremos a equação. 3º. Faremos a verificação com as soluções da equação nas condições de existência. ) AULA 07 – LOGARITMOS 3ª. Logaritmo de uma potência O logaritmo de uma potência é igual ao produto do EXERCÍCIOS expoente pelo logaritmo da base da potência, isto é: 1. Sendo logb a = 4 e logb c = 1 , encontre o valor de: logb an = n.logba com a > 0, e 1 ≠ b > 0 a) logb ( a.c ) a b) logb c c) logb ( a.c ) 2 d) logb ( a .c ) Caso particular 2. Com logx a = 5, logx b = 2 e logx c = -1 , calcule: 1 logb n a= logba n = a) logx ( a.b.c ) 1 . logba n a 2 b3 b) logx 4 c 3. Calcule logc 3 a 3 b 3 c , sendo logc a = 5 e logc b = 2 . EXEMPLOS 1. a.c Sendo logb a = 4, logb c = 6 e logb d = -1, calcular logb . d a.c logb d a.c logb d a.c logb d a.c logb d 4.(FEI-SP) Sabendo calcule log a 2b 2 . c3 = logb a.c - logb d → logaritmo de um quociente que log a = 2 log b = -log c = 6 , MUDANÇA DE BASE = logb a + logb c - logb d → logaritmo de um produto loga b = = 4 + 6 - (-1) logc b logc a b>0 0 < a ≠1 e 0 < c ≠1 = 11 EXEMPLOS a.c Resposta: logb = 11 d 1. Sendo log 2 = 0,3 e log 3 = 0,4, calcular log2 6 . log2 6 = log 2. Sendo log 2 = x e log 3 = y , calcular: a) log 24 ( log 6 log 2 . 3 log 2 + log 3 = = log 2 log 2 log 2 0,3 + 0,4 0,7 7 = = 0,3 0,3 3 7 Resposta: log2 6 = 3 log2 6 = ) log 24 = log 23 .3 = log 23 + log 3 log 24 = 3.log 2 + log 3 log 24 = 3x + y 2. Sabendo que logb a = 4, calcular loga2 b6 . b) log ( 9 8 ) ( log ( 9 log ( 9 log ( 9 log ( 9 Passando para a base b, temos: ) 8 ) = log 3 + log 2 3 8 ) = 2.log 3 + .log 2 2 3x 8 ) = 2y + 2 4y + 3x 8) = 2 4y + 3x Resposta: log ( 9 8 ) = 2 log 9 8 = log 9 + log 8 2 loga2 b6 = 3 logb b6 6logb b 6 3 = = = logb a2 2logb a 2.4 4 Resposta: loga b6 = 2 -3- 3 4 Aula 07: Função Logaritmíca – Prof. Cirço Mancilla Resposta: log 24 = 3x + y AULA 07 – LOGARITMOS 3. Resolva a equação log2 x + log8 x = 8 . Condição Existência: x > 0 Na expressão aparecem logaritmos nas bases 2 e 8; deixaremos ambos com a base 2. log2 x + log2 x = 8 log2 8 Como: log2 8 = 3, vem: 2. (UFRGS) O valor de log 1 32 + log 10 10 é: 4 3 (A) 2 (B) -1 (C) 0 (D) 2 13 2 log2 x 3log2 x + log2 x 24 =8 ⇒ = 3 3 3 3log2 x + log2 x = 24 ⇒ 4log2 x = 24 (E) log2 x = 6 ∴ 26 = 64 3. (CESGRANRIO) Se log 10 123 = 2,09 calcule o valor de log 10 1,23 é: log2 x + Verificação: x > 0 ⇒ 64 > 0 Resposta: S = {64} 4. (UNIFOR-CE) Se log 2 = 0,30 calcule o valor real de x que satisfaz a sentença 4 EXERCÍCIOS 1. Sendo log 2 = 0,3; log 3 = 0,4 e log 5 = 0,7, calcule: a) log2 50 3 x −1 = 5 2 x +1 5. Resolva, em IR, as equações. a) log 2 ( x + 4) = 5 − log 2 x b) log 2 x + log 4 x = 4 b) log3 45 c) log9 2 c) log 4 ( x + 3) + log 4 ( 2 − x) = 1 d) log8 600 6. (UF-SE) Encontre o conjunto de valores reais x 2. Sendo loga (a3b2 ) = m, calcule logb a. 3. Dados logb a = m e logb c = n, calcule logc a. 4. Solucione as equações: a) log5 x + log25 x = 3 7. Encontre os valores log x + log( x − 5) = log 36 . b) log2 x + log4 x + log16 x = 7 c) log4 x + log8 x - log2 x = -1 d) log3 (a - 2) - log 1 (a - 2) = 2 3 5. (FEI-SP) Resolva a equação log10 1 x 25 > 125 satisfazem o sistema . log 1 ( x + 2) > 0 2 x + log100 x = 2 de x que satisfazem 8. Qual é o tempo necessário para que um capital inicial empregado a taxa de 2% ao mês de juros compostos, que são capitalizados mensalmente, dobre de valor? (considere: log 1,02 = 0,0086 ; log 2 = 0,3010). 1. (FUVEST) O valor da expressão 10.(ERJ) A acidez de frutas cítricas é determinada pela concentração de íons hidrogênio. Uma amostra de polpa de laranja apresenta pH = 2,3. Considerando log 2 = 0,3 calcule a concentração de íons hidrogênio nessa amostra, em mol.L-1. - (-2)² - 3 −27 é: ( −3 + 5)0 - log2 4 11. (UEL) O valor da expressão QUESTÕES DE VESTIBULARES (A) -7 (B) -1 (C) 1 (D) 2 (E) 7 a)4/15 b)1/3 c) 4/9 d)3/5 e)2/3 -4- log 3 1 + log10 0,01 é: 1 log 2 . log 4 8 64 Aula 07: Função Logaritmíca – Prof. Cirço Mancilla 9. (CESGRANRIO) O pH de uma solução é definido por pH = log(1/H+) onde H+ é a concentração de hidrogênio em íons-grama por litro de solução. Calcule o pH de uma solução tal que H+ = 1,0 × 10-8 . AULA 07 – LOGARITMOS 12. (UEL) Supondo que exista, o logaritmo de a na base b é: a) o número ao qual se eleva a para se obter b. b) o número ao qual se eleva b para se obter a. c) a potência de base b e expoente a. d) a potência de base a e expoente b. e) a potência de base 10 e expoente a. 13. (PUC) Assinale a propriedade válida sempre: a) log (a . b) = log a . log b b) log (a + b) = log a + log b c) log m . a = m . log a d) log am = log m . a e) log am = m . log a Após cinco dias da liberação do predador, o número de indivíduos desse grupo presentes no ambiente será igual a: a) 3 b) 4 c) 300 d) 400 e) 500 20.(FESP) Em uma colônia, o número de formigas prolifera de acordo com a função f(p) = 500(2)0,75p, onde p é o período em dias. Calcule o valor de p no qual o número de formigas chegará a 256.000. (Supor válidas as condições de existências dos logaritmos) 14. (ENEM/2000) João deseja comprar um carro cujo preço à vista, com todos os descontos possíveis, é de R$ 21000,00, e esse valor não será reajustado nos próximos meses. Ele tem R$ 20000,00, que podem ser aplicados a uma taxa de juros compostos de 2% ao mês, e escolhe deixar todo o seu dinheiro aplicado até que o montante atinja o valor do carro. Para ter o carro, João deverá esperar: a) dois meses, e terá a quantia exata. b) três meses, e terá a quantia exata. c) três meses, e ainda sobrarão, aproximadamente, R$ 225,00. d) quatro meses, e terá a quantia exata. e) quatro meses, e ainda sobrarão, aproximadamente, R$ 430,00. 15. (UEL-PR) Um empresário comprou um apartamento GABARITO com intenção de investir seu dinheiro. Sabendo-se que este imóvel valorizou 12% ao ano, é correto afirmar que 1. C 2. B seu valor duplicou em, aproximadamente: 3. 0,09 (dados: log 2 = 0,30 e log 7 = 0,84) 4. 0,25 a) 3 anos 5. a) S = {4} b) S = 4.3 4 c) S = {1, -2} b) 4 anos e 3 meses 3 c) 5 anos 6. S= − , -1 d) 6 anos e 7 meses 2 e) 7 anos e 6 meses 7. S = {9} 8. 35 meses 16. (ITA-SP) Calcule o valor de log 2 16 – log 4 32. 9. 8 10. 0,05 17. (UCS-RS) Calcule o valor de log 1 (log 5 125) . 11. C 3 12. B 18. (UF-AL) A expressão N(t)= 1500.20,2t permite o 13. E cálculo do número de bactérias existentes em uma 14.C cultura, ao completar t horas do início de sua 15. E observação (t = 0). Após quantas horas da primeira 16. 3/2 observação haverá 250000 bactérias nessa cultura? 17. -1 (Dados: log2 = 0,30 log3 = 0,48). 18. 37 hs 19. 3 centenas = 300 19. (UERJ) O número, em centenas de indivíduos, de 20. 12 dias um determinado grupo de animais, x dias após a liberação de um predador em seu ambiente, e expresso 4 pela seguinte função: f(x)=log5 3 5 x . ( ) -5- } Aula 07: Função Logaritmíca – Prof. Cirço Mancilla {