Logaritmo
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La potenciación admite dos operaciones inversas, la radicación y la logaritmación.
Sea la potencia 103
= 1000.
Teniendo en cuenta el ejemplo propuesto, se tiene que:
Dada la potencia 1.000 y el exponente 3, la radicación calcula la base de la potencia.
√1.000
3
= 10 ya que 103
= 1.000
Dada la potencia 1.000 y la base 10, la logaritmación determina el exponente de la potencia.
log10 1.000 = 3 ya que 103
= 1.000
Notación: log10 1.000 se lee: Logaritmo en base 10 de 1.000.
Por todo lo dicho, aceptamos la siguiente:
Definición: Logaritmo de un número positivo, en determinada base, también positiva, es el exponente al que
debe elevarse la base para obtener dicho número.
Notación: Es log𝑏 𝑎 = 𝑥 si 𝑏𝑥
= 𝑎
En donde “log” es la función logaritmo, “b” es la base del logaritmo y “a” es el argumento.
Ejemplos:
log2 4 = 2 ya que 22
= 4
log10 10.000 = 4 ya que 104
= 10.000
log3 27 = 3 ya que 33
= 27
log3 81 = 4 ya que 34
= 81
log5 1 = 0 ya que 50
= 1
log8 8 = 1 ya que 81
= 8
log2
1
4
= −2 ya que 2−2
=
1
4
log10
1
1.000
= −3 ya que 10−3
=
1
103 =
1
1.000
Estos ejemplos nos indican que puede haber distintos sistemas de logaritmos, de acuerdo a la base que se
adopte.
El primer sistema de logaritmos que se ideó para los números fue el llamado neperiano1
. Tiene por base el
número irracional 𝑒 = 2,71828182845904523536028747135266249775724709369995……………
1
Juan Neper (1550-1617), matemático escocés, fue quien ideó el sistema de logaritmos en base e = 2,7182....., llamados
neperianos o naturales. Neper se interesó en la aplicación trigonométrica de los logaritmos, pues parece que se refería a los
logaritmos de senos y no de números.
Leonardo Euler (1707-1783), dio por primera vez la definición de logaritmos como operación inversa a la potenciación,
siendo éste el origen del estudio algebraico de los mismos.
Juan Kepler (1571-1630), padre de la astronomía moderna, fue quien aplicó, en forma práctica los logaritmos, al estudiar
los movimientos del planeta Marte.
2.
Logaritmo
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Pero se necesitó crear un sistema adaptable a nuestro sistema decimal.
El matemático inglés Henry Briggs (1561-1631) adoptó como base de los logaritmos el número 10, y preparó
las primeras tablas de logaritmos con esta base.
Estos logaritmos de base 10, llamados decimales, son los más usados en la práctica, pues conducen a cálculos
más sencillos.
Observaciones:
El logaritmo de base 10 se llama decimal y por convención el 10 no se escribe. Así por ejemplo,
logaritmo decimal de 100 se escribe: log 100.
Luego: log 100 = 2 ⇔ 102
= 100
El logaritmo que toma como base el número irracional 𝑒 ≈ 2,71828182845904523536…………… se
llama natural o neperiano.
Por convención este logaritmo se prefiere escribir ln 5 en lugar de log𝑒 5.
En la notación log𝑏 𝑎 = 𝑥 si 𝑏𝑥
= 𝑎, el número b debe ser positivo para que pueda calcularse el
logaritmo.
Propiedades de los logaritmos:
1. El logaritmo de 1 es 0 (cero) en cualquier base.
log𝑎 1 = 0
2. El logaritmo de la base es siempre 1.
log𝑎 𝑎 = 1
3. El logaritmo de base “a” de una potencia en base “a” es igual al exponente.
log𝑎 𝑎𝑛
= 𝑛
4. El logaritmo de un producto es igual a la suma de los logaritmos de los factores.
log𝑎 (𝑥 ∙ 𝑦) = log𝑎 𝑥 + log𝑎 𝑦
5. El logaritmo de un cociente es igual al logaritmo del numerador menos el logaritmo del denominador.
log𝑎 (
𝑥
𝑦
) = log𝑎 𝑥 − log𝑎 𝑦
6. El logaritmo de una potencia es igual al exponente por el logaritmo de la base de la potencia.
log𝑎 𝑥𝑛
= 𝑛 ∙ log𝑎 𝑥
7. El logaritmo de una raíz es igual al logaritmo del radicando dividido por el índice de la raíz.
log𝑎 √𝑥
𝑦
=
1
𝑦
∙ log𝑎 𝑥 =
log𝑎 𝑥
𝑦
3.
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8. El logaritmo de un número negativo no existe.
log𝑎 (−𝑥) = 𝑛𝑜 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒
9. No existe el logaritmo con base negativa.
log−𝑎 𝑥 = 𝑛𝑜 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒
10. No existe el logaritmo de 0 (cero).
log𝑎 0 = 𝑛𝑜 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒
Nota: La logaritmación no es distributiva con respecto a la suma y a la resta.
Ambos logaritmos están incorporados en la memoria de la calculadora científica con las teclas log y ln. Dichas
teclas se pueden usar para calcular el logaritmo de un número o bien el valor del número si se conoce su logaritmo.
Por ejemplo:
Para calcular log 1.000, se presiona la tecla log y luego el número 1.000 obteniéndose 3 como resultado. Si se
conoce que log 𝑥 = 2,3456 y se quiere obtener x, se hace shift (o inv) log 2,3456 y el valor buscado es 221,6154326
o 221,645 (con aproximación al milésimo).
Cuando se necesitan calcular logaritmos que no sean en base 10, se realiza un cambio de base a logaritmos con
bases convenientes o logaritmos decimales o naturales, los cuales pueden resolverse con la calculadora.
Por ejemplo:
log8 4 =
log2 4
log2 8
=
2
3
log5 3 =
log 3
log 5
≈ 0,68261 log2 7 =
ln 7
ln 2
≈ 2,80735
IMPORTANTE: Cuando no se tenga la oportunidad de tener funciones en la calculadora (como en el modelo
CASIO fx-991ES PLUS: " log ") que nos permitan calcular logaritmos de bases diferente a 10 como:
log2 19 ≈ 4,247927 log5 8 ≈ 1,292029
log7 4 ≈ 0,712414 log12 7 ≈ 0,783091
log8 24 ≈ 1,528320 log37 574 ≈ 1,759283
tendremos que aplicar el logaritmo en base 10 del argumento sobre el logaritmo en base 10 de la base:
log𝑏 𝑎 =
log 𝑎
log 𝑏
log2 19 =
log 19
log 2
≈ 4,247927 log5 8 =
log 8
log 5
≈ 1,292029
log7 4 =
log 4
log 7
≈ 0,712414 log12 7 =
log 7
log 12
≈ 0,783091
log8 24 =
log 24
log 8
≈ 1,528320 log37 574 =
log 574
log 37
≈ 1,759283