Soru

Zorluk: ZorLogaritma Fonksiyonunun Özellikleri ve Taban Değiştirme

aa ve bb birbirinden farklı, 11'den büyük gerçel sayılardır.

3log⁡ab+32log⁡ba=123^{\log_a b} + 3^{2\log_b a} = 12

olduğuna göre,

log⁡a2(b3)+log⁡b(a)\log_{a^2}(b^3) + \log_{\sqrt{b}}(a)

ifadesinin değeri kaçtır?

  1. A
    3
  2. B
    134\frac{13}{4}
  3. C
    72\frac{7}{2}
  4. 4Cevap
  5. E
    7

Cevap

İfadenin değeri 4'tür.
Verilen denklemde taban değiştirme özelliği kullanılarak log⁡ba=1log⁡ab\log_b a = \frac{1}{\log_a b} yazılır ve değişken değiştirme yardımıyla log⁡ab=2\log_a b = 2 değeri bulunur. Bu değer hedef ifadede yerine yazılarak doğru sonuç olan 44 elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Taban değiştirme kuralını uygulayarak denklemdeki terimleri aynı cins yazma.
log⁡ba=1log⁡ab\log_b a = \frac{1}{\log_a b} yazılır. Denklem 3log⁡ab+32log⁡ab=123^{\log_a b} + 3^{\frac{2}{\log_a b}} = 12 haline gelir.
Denklemi tek bir değişken cinsinden çözebilmek için log⁡ab\log_a b ile log⁡ba\log_b a arasındaki ilişkiyi kullanırız.
2
Değişken değiştirme yöntemiyle denklemi çözme.
u=log⁡abu = \log_a b olsun. Denklem 3u+32u=123^u + 3^{\frac{2}{u}} = 12 olur. Pozitif gerçel sayılarda bu denklemi sağlayan uu değerleri u=1u = 1 ve u=2u = 2 olarak bulunur.
3u+91/u=123^u + 9^{1/u} = 12 denkleminin çözümü için u>0u > 0 aralığında inceleme yapıldığında, fonksiyonun tek bir yerel minimumu olduğu ve bu değerlerin denklemi sağladığı görülür.
3
Soruda verilen koşulu kullanarak doğru kökü belirleme.
a≠ba \neq b olduğundan log⁡ab≠1\log_a b \neq 1'dir. Dolayısıyla u=2u = 2 yani log⁡ab=2\log_a b = 2 (b=a2b = a^2) alınmalıdır.
Soruda aa ve bb'nin birbirinden farklı olduğu belirtilmiştir.
4
Bulunan değeri hedef ifadede yerine koyarak hesaplama yapma.
log⁡a2(b3)+log⁡b(a)=32log⁡ab+2log⁡ba\log_{a^2}(b^3) + \log_{\sqrt{b}}(a) = \frac{3}{2}\log_a b + 2\log_b a özellikleri kullanılarak log⁡ab=2\log_a b = 2 ve log⁡ba=12\log_b a = \frac{1}{2} değerleri yerine yazılır ve 32(2)+2(12)=3+1=4\frac{3}{2}(2) + 2(\frac{1}{2}) = 3 + 1 = 4 elde edilir.
Logaritmanın üs özelliklerini ve taban değiştirme kurallarını uygulayarak sonuca ulaşırız.

Anahtar Kavram

Logaritma fonksiyonunda taban değiştirme özelliği ve logaritma özelliklerinin denklemlere uygulanması
Bu soruyu puanla