Logaritmos teor
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Este documento describe las funciones logarítmicas. Explica que un logaritmo es el exponente a la que se eleva una base para obtener un número. También describe cómo calcular logaritmos y antilogaritmos usando una calculadora, y cómo graficar funciones logarítmicas. Finalmente, discute el dominio y rango de las funciones logarítmicas.
Logaritmos teor
- 1. Funciones Logarítmicas Ing. Luis Pedro Rico Hernández 1 Logaritmo En matemáticas, el logaritmo de un número –en una base determinada– es el exponente al cual hay que elevar la base para obtener dicho número. Es la función matemática inversa de la función exponencial Logaritmación es la operación aritmética donde dando un número resultante y una base de potenciación, se tiene que hallar el exponente al que hay que elevar la base para conseguir el mencionado resultado. Así como la suma y multiplicación tienen como operaciones opuestas la resta y la división respectivamente, la logaritmación es la operación inversa a la exponenciación El logaritmo de un numero positivo M en base b, donde b es > 0 y b ≠ 1, es el exponente x al que hay que elevar dicha base para obtener un número M. Es decir: bx = M equivale a X= Logb M Los logaritmos son números reales que tienen una parte entera, llamada característica, y otro decimal, denominada mantisa. Existen tablas impresas y calculadoras que se utilizan para estimar el logaritmo de un número positivo. Cabe señalar que los logaritmos que más se usan son los de base 10, llamados también logaritmos comunes, y los de base e, denominados logaritmos naturales o neperianos, en memoria de John Napier, su creador. Cuando no se escribe la base de una expresión logarítmica se sobre entiende que esta es igual a 10. Ejemplo: Log 46= Log10 46 Los logaritmos comunes de números reales mayores que cero se pueden determinar con calculadora que contenga la tecla Log. Procedimiento 1. Se oprime primero la o las teclas que representan el número cuyo logaritmo se desea obtener. 2. Se oprime la tecla log. De inmediato aparece el logaritmo del número en pantalla. Nota: en algunos casos hay que invertir los pasos 1 y 2.
- 2. Funciones Logarítmicas Ing. Luis Pedro Rico Hernández 2 Ejercicio: Determine el logaritmo de 936. R= 2.9836 Antilogaritmo El antilogaritmo de un número es el correspondiente a un logaritmo dado, es decir, si log. x = y, entonces x es el antilogaritmo de y. Ejemplo: Si log 1000 = 3, entonces el antilogaritmo de 3 es 1000, ya que 103 =1000 Obtención del antilogaritmo de un número 1. Se oprime las teclas de los dígitos del logaritmo cuyo antilogaritmo se desea obtener. 2. Se oprime la tecla de la segunda función 2nd , la tecla de inverso Inv. O la tecla shift, según el tipo de calculadora. (si se usa la calculadora científica de una computadora hay que activar la casilla Inv.) 3. Se oprime la tecla log. en la pantalla se mostrara el antilogaritmo. Nota: sobre la tecla log aparece la expresión 10x ,así el antilogaritmo de un logaritmo común es el valor de 10x , donde x es el valor que representa dicho logaritmo. Ejercicio: Encuentra el antilogaritmo de 3.539 1. 3.539 = shift log =3,459.3937 103.539 = 3 2. Shift log 3.539 =3,459.3937 103.539 = 3 Ejercicio: Encuentra el antilogaritmo de 2.8 1. 2.8 = shift log = 630.96 2. Shift log 2.8 = 630.96 3.
- 3. Funciones Logarítmicas Ing. Luis Pedro Rico Hernández 3 Grafica de una función logarítmica Dado que las funciones exponenciales y logarítmicas son inversas entre si, la grafica de una función logarítmica Y= loga x, es la reflexión con respecto a la recta y = x de la grafica de la función exponencial y= ax como se muestra a continuación. Hechos inherentes a la gráfica de de una función logarítmica 1. La intersección de la gráfica con el eje x es 1. No existe intersección con el eje y. 2. El eje y es una asíntota vertical de la gráfica. 3. Una función logarítmica es decreciente si 0 < a < 1 y creciente si a > 1. 4. L a gráfica es suave y continua, sin esquinas ni saltos. Si la base de una función logarítmica es el número e, entonces tenemos la función logaritmo natural. Esta función se presenta con tal frecuencia en las aplicaciones que tienen asignado un símbolo especial, ln (del latin logarithmus naturalis). Así Y= ln x si y sólo si, x = ey Como y = ln x y la función exponencial y= ex son funciones inversas podemos obtener la grafica de y = ln x reflejando la gráfica de y = ex con respecto a la recta y = x.
- 4. Funciones Logarítmicas Ing. Luis Pedro Rico Hernández 4 Ejercicio: Haga la gráfica de y= ex y y = ln x en un mismo plano cartesiano. ¿ve usted la simetría de las dos graficas con respecto a y = x ? Ejercicio: haga la gráfica de y = - ln x a partir de la gráfica y = ln x. obtenemos la grafica mediante una reflexión con respecto del eje x. de la gráfica de y = ln x.
- 5. Funciones Logarítmicas Ing. Luis Pedro Rico Hernández 5 Graficaciones de funciones que son, en esencia, logarítmicas mediante corrimientos, reflexiones y semejanzas. Ejercicio: Haga la gráfica y = ln (x+2) Solución: el dominio consta de las x tales que: x + 2 > 0 ó x > -2 Obtenemos la gráfica aplicando un corrimiento horizontal a la izquierda en 2 unidades. Como se muestra a continuación. Observe que la recta x = -2 es una asíntota vertical.
- 6. Funciones Logarítmicas Ing. Luis Pedro Rico Hernández 6 Dominio y rango de la función logarítmica La función logarítmica y = loga x es la inversa de la función exponencial y = ax . Es decir, si f(x)= ax , entonces f-1 (x)=loga x. según el análisis de las funciones inversas, sabemos que para una f y su inversa f-1 . Dominio f-1 = rango de f y Rango de f-1 = Dominio de f Dominio de la función logarítmica = Rango de la función exponencial = (0, ∞) Rango de la función logarítmica = Dominio de la función exponencial = (-∞, ∞) Observe que el dominio de la función logarítmica consta de los números reales positivos. Cambios de base
- 7. Funciones Logarítmicas Ing. Luis Pedro Rico Hernández 7
- 8. Funciones Logarítmicas Ing. Luis Pedro Rico Hernández 8
- 9. Funciones Logarítmicas Ing. Luis Pedro Rico Hernández 9 Característica Histórica