Soru

Zorluk: ZorLogaritma Fonksiyonunun Özellikleri ve Taban Değiştirme
1'den farklı aa ve bb pozitif tam sayıları için log⁡ab\log_a b bir tam sayıdır.
log⁡2a+log⁡4b=5\log_2 a + \log_4 b = 5
log⁡a2+log⁡b4=56\log_a 2 + \log_b 4 = \frac{5}{6}
olduğuna göre, log⁡ab\log_a b ifadesinin değeri kaçtır?

Cevap: 3

Cevap

Logaritma taban değiştirme kuralları ve değişken dönüşümü uygulandığında, verilen koşulları sağlayan tek durum log⁡ab=3\log_a b = 3 değeridir.
Değişken dönüşümü yapılıp sistem çözüldüğünde elde edilen a=4a = 4 ve b=64b = 64 değerleri için log⁡464=3\log_4 64 = 3 tam sayı değerine ulaşılır. Diğer olası çözüm olan a=8a = 8 ve b=16b = 16 değerleri için log⁡816=4/3\log_8 16 = 4/3 tam sayı olmadığından elenir.

Adım Adım Çözüm

1
log⁡2a=x\log_2 a = x ve log⁡2b=y\log_2 b = y değişken dönüşümünü yapın ve birinci denklemi bu değişkenler cinsinden ifade edin.
x+12y=5  ⟹  y=10−2xx + \frac{1}{2}y = 5 \implies y = 10 - 2x elde edilir.
Birinci denklemi basitleştirerek değişkenler arasında bir bağıntı kurmak için.
2
İkinci denklemdeki terimleri taban değiştirme özelliklerini kullanarak xx ve yy cinsinden yazın.
log⁡a2=1x\log_a 2 = \frac{1}{x} ve log⁡b4=2y\log_b 4 = \frac{2}{y} olduğundan, 1x+2y=56\frac{1}{x} + \frac{2}{y} = \frac{5}{6} elde edilir.
Tüm ifadeleri 2 tabanına indirgeyerek ortak bir denklem sistemi oluşturmak için.
3
y=10−2xy = 10 - 2x ifadesini ikinci denklemde yerine koyun ve oluşan ikinci dereceden denklemi çözün.
1x+15−x=56  ⟹  x2−5x+6=0  ⟹  (x−2)(x−3)=0  ⟹  x=2\frac{1}{x} + \frac{1}{5-x} = \frac{5}{6} \implies x^2 - 5x + 6 = 0 \implies (x-2)(x-3) = 0 \implies x = 2 veya x=3x = 3 bulunur.
Bilinmeyen sayısını bire indirgeyerek denklemin köklerini bulmak için.
4
Bulunan xx değerlerine karşılık gelen yy değerlerini hesaplayın ve log⁡ab=yx\log_a b = \frac{y}{x} oranının tam sayı olma koşulunu inceleyin.
x=2x = 2 için y=6y = 6 ve log⁡ab=3\log_a b = 3 (tam sayı) olur. x=3x = 3 için y=4y = 4 ve log⁡ab=43\log_a b = \frac{4}{3} (tam sayı değil) olur.
Soruda verilen tam sayı olma koşulunu sağlayan tek durumu belirlemek için.

Anahtar Kavram

Logaritma Taban Değiştirme ve Özellikleri
Bu soruyu puanla