Soru

Zorluk: ZorLogaritma Fonksiyonunun Özellikleri ve Taban Değiştirme
xx birden farklı pozitif bir gerçel sayı olmak üzere,
log2xlog3xlog5x=log2xlog3x+log3(x2)log5x+log5xlog2(x2)\log_2 x \cdot \log_3 x \cdot \log_5 x = \log_2 x \cdot \log_3 x + \log_3(x^2) \cdot \log_5 x + \log_5 \sqrt{x} \cdot \log_2(x^2)
eşitliği sağlanmaktadır.

Buna göre, xx değeri kaçtır?

Cevap: 60

Cevap

Denklemin çözümünden elde edilen xx değeri 60'tır.
Verilen denklemin her iki tarafı log2xlog3xlog5x\log_2 x \cdot \log_3 x \cdot \log_5 x çarpımına bölündüğünde ve taban değiştirme kuralı (1logab=logba\frac{1}{\log_a b} = \log_b a) uygulandığında denklem ortak xx tabanında basit bir logaritmik toplama denklemine dönüşür. Logaritmaların toplama kuralı kullanılarak tek terim haline getirilen denklemden x=60x = 60 sonucu elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen denklemdeki terimleri logaritma özelliklerini kullanarak sadeleştirmek.
log3(x2)=2log3x\log_3(x^2) = 2\log_3 x ve log5xlog2(x2)=12log5x2log2x=log5xlog2x\log_5 \sqrt{x} \cdot \log_2(x^2) = \frac{1}{2}\log_5 x \cdot 2\log_2 x = \log_5 x \cdot \log_2 x eşitlikleri elde edilir.
Logaritmanın loga(bn)=nlogab\log_a(b^n) = n\log_a b özelliğini kullanarak ifadeleri en yalın biçime getirmek amacıyla yapılmıştır.
2
Elde edilen sadeleşmiş terimleri orijinal denklemde yerine koymak.
log2xlog3xlog5x=log2xlog3x+2log3xlog5x+log5xlog2x\log_2 x \cdot \log_3 x \cdot \log_5 x = \log_2 x \cdot \log_3 x + 2\log_3 x \cdot \log_5 x + \log_5 x \cdot \log_2 x denklemi elde edilir.
Tüm terimleri ortak çarpanlar halinde görebilmek amacıyla yapılmıştır.
3
Denklemin her iki tarafını log2xlog3xlog5x\log_2 x \cdot \log_3 x \cdot \log_5 x çarpımına bölmek.
1=1log5x+2log2x+1log3x1 = \frac{1}{\log_5 x} + \frac{2}{\log_2 x} + \frac{1}{\log_3 x} eşitliği elde edilir.
Her bir terimi taban değiştirme özelliğine uygun kesirli biçime getirmek amacıyla yapılmıştır.
4
Taban değiştirme kuralını uygulamak.
1=logx5+2logx2+logx31 = \log_x 5 + 2\log_x 2 + \log_x 3 eşitliği elde edilir.
Farklı tabanlardaki ifadeleri ortak xx tabanında birle��tirebilmek amacıyla yapılmıştır.
5
Logaritma toplama özelliğini ve kat sayı kuralını uygulayarak sağ tarafı tek bir logaritma altında birleştirmek.
1=logx5+logx(22)+logx3    1=logx(543)    1=logx601 = \log_x 5 + \log_x(2^2) + \log_x 3 \implies 1 = \log_x(5 \cdot 4 \cdot 3) \implies 1 = \log_x 60 eşitliği elde edilir.
Aynı tabandaki logaritmaların toplamının, argümanların çarpımına eşit olması kuralını uygulamak amacıyla yapılmıştır.
6
Logaritma tanımını kullanarak bilinmeyeni çekmek.
x1=60    x=60x^1 = 60 \implies x = 60 elde edilir.
logab=c    ac=b\log_a b = c \iff a^c = b tanımından yararlanarak denklem çözülmüştür.

Anahtar Kavram

Logaritma Fonksiyonunun Özellikleri ve Taban Değiştirme
Bu soruyu puanla