Soru

Zorluk: Çok zorLogaritma Fonksiyonunun Özellikleri ve Taban Değiştirme
aa, bb ve cc 1'den farklı pozitif gerçek sayılar olmak üzere,
logab+logbc+logca=6\log_a b + \log_b c + \log_c a = 6
1logab+1logbc+1logca=132\frac{1}{\log_a b} + \frac{1}{\log_b c} + \frac{1}{\log_c a} = \frac{13}{2}
eşitlikleri veriliyor.
Buna göre,
loga3b+logb3c+logc3a\log_a^3 b + \log_b^3 c + \log_c^3 a
ifadesinin değeri kaçt��r?

Cevap: 102

Cevap

İstenen ifadenin değeri 102'dir.
Logaritmik ifadeler xx, yy, zz değişkenleri ile temsil edildiğinde taban değiştirme kuralından ötürü çarpımları 1 olur. Verilen eşitlikler kullanılarak ikişerli çarpımların toplamı 13/213/2 olarak elde edilir. Üçlü terimlerin küpleri toplamı özdeşliği kullanıldığında doğru sonuç 102 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Logaritma değişken dönüşümlerinin belirlenmesi ve çarpımlarının bulunması
x=logabx = \log_a b, y=logbcy = \log_b c, z=logcaz = \log_c a olsun. Taban değiştirme zincir kuralı gereği xyz=1x \cdot y \cdot z = 1 olur.
Denklemleri cebirsel değişkenlere indirgeyerek çözümü kolaylaştırmak.
2
İkinci denklem yardımıyla ikişerli çarpımların toplamının bulunması
1x+1y+1z=xy+yz+zxxyz=132    xy+yz+zx=132\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} = \frac{xy + yz + zx}{xyz} = \frac{13}{2} \implies xy + yz + zx = \frac{13}{2} elde edilir.
Cebirsel özdeşliklerde kullanılacak olan ikişerli çarpım toplamını elde etmek.
3
Küpler toplamı özdeşliğinin kurulması
x3+y3+z3=(x+y+z)33(x+y+z)(xy+yz+zx)+3xyzx^3 + y^3 + z^3 = (x+y+z)^3 - 3(x+y+z)(xy+yz+zx) + 3xyz özdeşliği kurulur.
İstenen ifade olan x3+y3+z3x^3 + y^3 + z^3 toplamını bilinen değerler cinsinden ifade etmek.
4
Değerlerin yerine yazılarak sonucun hesaplanması
6336132+31=216117+3=1026^3 - 3 \cdot 6 \cdot \frac{13}{2} + 3 \cdot 1 = 216 - 117 + 3 = 102 bulunur.
Dört işlem hesaplaması ile nihai sonuca ulaşmak.

Anahtar Kavram

Logaritma taban değiştirme özellikleri ve cebirsel özdeşliklerin ortak kullanımı
Bu soruyu puanla