Matemática Básica – Aula 9

Logaritmos

Bem-vindo a mais uma aula do nosso curso de Matemática. Esta é a segunda aula sobre Logaritmos, um tema fascinante e cheio de aplicações em ciência e tecnologia.

Relembrando a Definição

Na aula anterior vimos que:

\( \log_b x = y \quad \text{se, e somente se,} \quad b^y = x \).

O logaritmo é o expoente necessário para que a base \( b \) seja elevada a \( y \) e resulte em \( x \).

Propriedade do Produto e da Potência

O logaritmo do produto é a soma dos logaritmos:

\( \log_b (MN) = \log_b M + \log_b N \).

Além disso, quando temos uma potência no logaritmando:

\( \log_b (M^k) = k \cdot \log_b M \).

Casos Especiais

  • \( \log_b 1 = 0 \) (qualquer base elevada a zero resulta em 1).
  • \( \log_b b = 1 \) (a base elevada a 1 é ela mesma).
  • \( \log_b \frac{1}{M} = -\log_b M \).
Exemplo: \( \log_3 \frac{1}{243} = -\log_3 243 = -5 \) pois \( 3^5 = 243 \).

Propriedade do Quociente

O logaritmo de uma divisão é a subtração dos logaritmos:

\( \log_b \frac{M}{N} = \log_b M – \log_b N \).

Expoente na Base

Se a base \( b \) está elevada a um expoente \( r \), temos:

\( \log_{b^r} x = \frac{1}{r} \cdot \log_b x \).

Mudança de Base

Para qualquer número positivo \( a \) e bases \( b, c > 0 \) (e \( b, c \neq 1 \)):

\( \log_b a = \frac{\log_c a}{\log_c b} \).
Exemplo: \( \log_{64} 512 = \frac{\log_2 512}{\log_2 64} = \frac{9}{6} = 1,5 \).

O Número \( e \) e o Logaritmo Natural

O número \( e \approx 2,71828… \) é um número irracional fundamental em diversos fenômenos naturais. O logaritmo de base \( e \) é chamado de logaritmo natural e é indicado por \( \ln x \).

Aplicação – Escala Richter

A magnitude \( M \) de um terremoto é calculada por:

\( M = \log_{10} \left( \frac{A \cdot \Delta T^3}{1,62} \right) \),

onde \( A \) é a amplitude das ondas sísmicas (em milímetros) e \( \Delta T \) é o intervalo entre as ondas primárias e secundárias.

Curiosidade: Um aumento de 1 ponto na escala Richter significa que a energia liberada aumenta cerca de 10 vezes!

Exercícios Resolvidos de Logaritmos

Exercício 1

Calcule \( \log_2 8 \).

Ver solução
Queremos \( \log_2 8 = x \). Pela definição de logaritmo: \( 2^x = 8 \). Como \( 8 = 2^3 \), então \( x = 3 \). Resposta: \( \log_2 8 = 3 \).

Exercício 2

Resolva \( \log_5 125 \).

Ver solução
\( \log_5 125 = x \). Pela definição: \( 5^x = 125 \). Como \( 125 = 5^3 \), temos \( x = 3 \). Resposta: \( \log_5 125 = 3 \).

Exercício 3

Calcule \( \log_3 27 \).

Ver solução
\( \log_3 27 = x \). Pela definição: \( 3^x = 27 \). Como \( 27 = 3^3 \), temos \( x = 3 \). Resposta: \( \log_3 27 = 3 \).

Exercício 4

Resolva \( \log_{10} 0,01 \).

Ver solução
\( \log_{10} 0,01 = x \). Sabemos que \( 0,01 = 10^{-2} \). Logo, \( \log_{10} 0,01 = -2 \). Resposta: \( -2 \).

Exercício 5

Calcule \( \log_4 64 \).

Ver solução
\( \log_4 64 = x \). Pela definição: \( 4^x = 64 \). Como \( 64 = 4^3 \), então \( x = 3 \). Resposta: \( \log_4 64 = 3 \).

📚 Livros Recomendados

Números: Uma Introdução à Matemática

Números: Uma Introdução à Matemática

🔗 Comprar
Tópicos de Matemática Elementar – Volume 1: Números Reais

Tópicos de Matemática Elementar – Volume 1: Números Reais

🔗 Comprar
A Matemática do Ensino Médio – Volume 1

A Matemática do Ensino Médio – Volume 1

🔗 Comprar

📘 Acesse o Curso Completo de Matemática Básica

🔵 Curso Completo de Matemática Básica (Artigo)

👉 Acessar Artigo

🔴 Curso Completo de Matemática Básica (Vídeo)

👉 Assistir no YouTube

"Artigo escrito por"

Nos ajude compartilhando esse post 😉

Facebook
WhatsApp
Twitter
Pinterest

Veja também...

Rolar para cima