Processing math: 100%

martes, 23 de enero de 2024

Un ejercicio con logaritmos

Como ejercicio de manejo algebraico con las propiedades de las potencias, los logaritmos, y las bases de los mismos, en este artículo voy a demostrar que la única solución real de la ecuación 25^{2x}=50 es \dfrac{1}{2}+\log_{25}\,\sqrt{2}; y, finalmente, a partir de esta expresión exacta de la solución, calcularé una aproximación decimal de la misma, redondeando a la cuarta cifra decimal.

25^{2x}=50
  \log_{25}\,25^{2x}=\log_{25}\,50
    \log_{25}\,25^{2x}=\log_{25}\,(25\cdot 2)
      2x\,\log_{25}\,25=\log_{25}\,25+\log_{25}\,2
        (2x)\cdot 1=1+\log_{25}\,2
          2x=1+\log_{25}\,2
            x=\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2}\cdot \log_{25}\,2
              x=\dfrac{1}{2}+\log_{25}\,(2)^{\frac{1}{2}}
                x=\dfrac{1}{2}+\log_{25}\,\sqrt{2}
Llegados a este punto (la primera parte ya está resuelta), conviene expresar el logaritmo de base 25 en función de un logaritmo cuya base esté en nuestra calculadora científica básica (se supone que solamente tenemos a nuestra disposición el logaritmo neperiano y el logaritmo decimal); por ejemplo, el logaritmo neperiano; para ello, démonos cuenta de que (cambio de base logarítmica) \log_{25}\,\sqrt{2}=\dfrac{\ln\,\sqrt{2}}{\ln\,25}, por consiguiente:
x=\dfrac{1}{2}+\log_{25}\,\sqrt{2}=\dfrac{1}{2}+\dfrac{\ln\,\sqrt{2}}{\ln\,25}\overset{\text{calculadora científica}}{\approx} 0,6077

\diamond

No hay comentarios:

Publicar un comentario

Gracias por tus comentarios