Question

Difficulty: HardLogaritma Fonksiyonunun Özellikleri ve Taban Değiştirme
Birden büyük aa, bb ve cc gerçel sayıları için,
log⁡a(bc)+log⁡b(ac)=7\log_a(bc) + \log_b(ac) = 7
log⁡c(ab)=2\log_c(ab) = 2
eşitlikleri sağlanmaktadır.

Buna göre, log⁡ab+log⁡ba\log_a b + \log_b a ifadesinin değeri kaçtır?

Answer: 4

Answer

İfadenin doğru değeri 4'tür.
Verilen iki denklem x=log⁡acx = \log_a c ve y=log⁡bcy = \log_b c dönüşümleriyle ortak bir tabana indirgendiğinde x+y=3x+y = 3 ve xy=3/2xy = 3/2 bağıntıları elde edilir. İstenen log⁡ab+log⁡ba\log_a b + \log_b a ifadesi xy+yx=x2+y2xy\frac{x}{y} + \frac{y}{x} = \frac{x^2+y^2}{xy} olup, bu iki bağıntı yerine yazıldığında sonuç 4 olarak bulunur.

Step-by-Step Solution

1
x=log⁡acx = \log_a c ve y=log⁡bcy = \log_b c değişken dönüşümlerini tanımlayınız.
Taban değiştirme kuralına göre log⁡ca=1x\log_c a = \frac{1}{x} ve log⁡cb=1y\log_c b = \frac{1}{y} elde edilir.
Verilen ifadeleri daha kolay işleyebilmek amacıyla tüm logaritma terimlerini cc tabanı ile ilişkilendirmek için.
2
İkinci denklemi tanımlanan değişkenler cinsinden ifade ediniz.
log⁡c(ab)=log⁡ca+log⁡cb=1x+1y=2  ⟹  x+yxy=2  ⟹  x+y=2xy\log_c(ab) = \log_c a + \log_c b = \frac{1}{x} + \frac{1}{y} = 2 \implies \frac{x+y}{xy} = 2 \implies x+y = 2xy bağıntısı elde edilir.
Logaritmanın çarpım özelliğini ve taban değiştirme sonucunu uygulamak için.
3
Birinci denklemi çarpım özelliğini kullanarak düzenleyiniz ve değişkenler cinsinden yazınız.
log⁡a(bc)+log⁡b(ac)=log⁡ab+log⁡ac+log⁡ba+log⁡bc=7\log_a(bc) + \log_b(ac) = \log_a b + \log_a c + \log_b a + \log_b c = 7 olur. log⁡ab=xy\log_a b = \frac{x}{y} ve log⁡ba=yx\log_b a = \frac{y}{x} olduğundan denklem xy+yx+x+y=7\frac{x}{y} + \frac{y}{x} + x + y = 7 şekline gelir.
Denklemin terimlerini xx ve yy cinsinden ifade ederek tek bir cebirsel sistem oluşturmak için.
4
Cebirsel ifadeyi özdeşlikler yardımıyla düzenleyiniz.
x2+y2xy+(x+y)=7  ⟹  (x+y)2−2xyxy+(x+y)=7  ⟹  (x+y)2xy+(x+y)=9\frac{x^2+y^2}{xy} + (x+y) = 7 \implies \frac{(x+y)^2 - 2xy}{xy} + (x+y) = 7 \implies \frac{(x+y)^2}{xy} + (x+y) = 9 elde edilir.
x2+y2=(x+y)2−2xyx^2+y^2 = (x+y)^2 - 2xy özdeşliğini yerine yazarak ifadeyi x+yx+y ve xyxy cinsine dönüştürmek için.
5
xy=x+y2xy = \frac{x+y}{2} bağıntısını kullanarak x+yx+y değerini hesaplayınız.
(x+y)2x+y2+(x+y)=9  ⟹  2(x+y)+(x+y)=9  ⟹  3(x+y)=9  ⟹  x+y=3\frac{(x+y)^2}{\frac{x+y}{2}} + (x+y) = 9 \implies 2(x+y) + (x+y) = 9 \implies 3(x+y) = 9 \implies x+y = 3 bulunur. Buradan xy=32xy = \frac{3}{2} elde edilir.
xyxy terimini yok ederek denklemden doğrudan x+yx+y toplamına ulaşmak için.
6
İstenen log⁡ab+log⁡ba\log_a b + \log_b a ifadesini hesaplayınız.
log⁡ab+log⁡ba=x2+y2xy=(x+y)2−2xyxy=32−2(3/2)3/2=63/2=4\log_a b + \log_b a = \frac{x^2+y^2}{xy} = \frac{(x+y)^2 - 2xy}{xy} = \frac{3^2 - 2(3/2)}{3/2} = \frac{6}{3/2} = 4 bulunur.
Elde edilen x+y=3x+y = 3 ve xy=3/2xy = 3/2 değerlerini nihai ifadede yerine yazmak için.

Key Concept

Logaritma fonksiyonunda taban değiştirme kuralı ve çarpım özelliğinin cebirsel özdeşliklerle ortak çözümü.
Rate this question