Ecuación logarítmica

 

En las ecuaciones logarítmicas la incógnita aparece dentro del argumento de un logaritmo.

Antes de resolver ecuaciones logarítmicas debemos tener presentes las propiedades de los logaritmos.

 

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Vamos

Propiedades de los logaritmos

 

1 log_{a}b=x \Rightarrow a^{x}=b

 

2 log_{a}a=1

 

3 log_{10}A=logA

 

4 log\left ( A\cdot B \right )=logA+logB

 

5 \displaystyle log\left ( \frac{A}{B} \right )=logA-logB

 

6 logA^{n}=n\cdot logA

 

Además tenemos que comprobar las soluciones para verificar que no tenemos el logaritmo de un número negativo o de cero, esto es muy frecuente cuando tenemos una expresión de segundo grado en el argumento del logaritmo.

 

Ejemplos de resolución de ecuaciones logarítmicas

 

Resolver las siguientes ecuaciones logarítmicas

1log(x)=2

 

Para resolver esta ecuación basta con aplicar la propiedad 1 (Definición de logaritmo):

 

10^{2}=x

 

100=x

 

x=100

2 log(x^{2})=8

 

Podemos aplicar la propiedad 6, despejar y posteriormente la propiedad 1:

 

2\cdot log(x)=8

 

\displaystyle log(x)=\frac{8}{2}

 

log(x)=4

 

10^{4}=x

 

x=10000

3log_{4}(4-3x)=3

 

Aplicamos la propiedad 1 y luego despejamos la variable x

 

4^{3}=4-3x

 

64=4-3x

 

3x=4-64

 

3x=-60

 

x=-20

 

En el primer miembro aplicamos el logaritmo de un producto y en segundo la propiedad del logaritmo de una potencia.

 

4 log(x)+log(x+3)=2\cdot log(x+1)Usando las propiedades de los logaritmos podemos expresar como un solo logaritmo cada miembro de la ecuación. Para el primer miembro podemos emplear la propiedad 4 y en el segundo miembro la 6:

log[x\cdot (x+3)]=log(x+1)^{2}

 

Una vez que ambos miembros están expresados en función de un sólo logaritmo, podemos igualar sus argumentos (Inyectividad de los logaritmos):

 

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

 

Resolvemos la ecuación resultante:

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

 

x^{2}+3x=x^{2}+2x+1

 

3x=2x+1

x=1

5 \displaystyle \frac{log(16-x^{2})}{log(3x-4)}=2

 

El denominador del primer miembro multiplica al segundo miembro de la ecuación:

 

log(16-x^{2})=2\cdot log(3x-4)

 

Aplicamos la propiedad 6 e igualamos los argumentos de los logaritmos:

 

log(16-x^{2})=log(3x-4)^{2}

 

16-x^{2}=(3x-4)^{2}

 

Resolvemos la ecuación:

16-x^{2}=9x^{2}-24x+16

 

10x^{2}-24x=0

 

2x(5x-12)=0

 

x_{1}=0          \displaystyle x_{2}=\frac{12}{5}

 

En este caso, debemos verificar si alguna de las soluciones nos indetermina algún logaritmo:

 

Usando x_{1}=0:

 

\displaystyle\frac{log(16-0^{2})}{log(3\cdot0-4)}=2

 

En el denominador obtendríamos:

log(-4)

 

lo cual es una indeterminación, ya que no es posible calcular el logaritmo de un número negativo. Por lo tanto, la solución de la ecuación sería \displaystyle x_{2}=\frac{12}{5}.

 

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Marta

➗ Licenciada en Químicas da clase de Matemáticas, Física y Química -> Comparto aquí mi pasión por las matemáticas ➗