Soru

Zorluk: OrtaLogaritma Fonksiyonunun Özellikleri ve Taban Değiştirme
1'den farklı xx ve yy pozitif gerçel sayıları için,
logx(xy)+logy(xy)=3\log_x(x \cdot y) + \log_y\left(\frac{x}{y}\right) = 3
eşitliği sağlanmaktadır. Buna göre,
logx2y+logy2x\log_x^2 y + \log_y^2 x
ifadesinin değeri kaçtır?
  1. A
    1-1
  2. 77Cevap
  3. C
    99
  4. D
    1111
  5. E
    1414

Cevap

İfadenin değeri 7'dir.
Verilen denklemde logaritmanın çarpım ve bölüm özellikleri kullanıldığında 11 ve 1-1 terimleri birbirini yok eder ve logxy+logyx=3\log_x y + \log_y x = 3 eşitliği elde edilir. Bu eşitliğin her iki tarafının karesi alındığında ve taban değiştirme kuralı gereği logxylogyx=1\log_x y \cdot \log_y x = 1 olduğu göz önüne alındığında, aranan kareler toplamının değeri 7 olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
Logaritmanın çarpım ve bölüm özelliklerini uygulayarak terimleri açın.
logx(xy)=logxx+logxy=1+logxy\log_x(x \cdot y) = \log_x x + \log_x y = 1 + \log_x y
ve
logy(xy)=logyxlogyy=logyx1\log_y\left(\frac{x}{y}\right) = \log_y x - \log_y y = \log_y x - 1
Çarpım durumundaki ifadeleri toplama, bölüm durumundaki ifadeleri ise farka dönüştürmek için.
2
Elde edilen ifadeleri verilen ana denklemde yerine yazarak sadeleştirin.
(1+logxy)+(logyx1)=3logxy+logyx=3(1 + \log_x y) + (\log_y x - 1) = 3 \Rightarrow \log_x y + \log_y x = 3
11 ve 1-1 terimleri birbirini sadeleştirerek toplam ifadesini yalnız bırakır.
3
Karesel toplamı elde etmek amacıyla her iki tarafın karesini alın.
(logxy+logyx)2=32(\log_x y + \log_y x)^2 = 3^2
logx2y+2logxylogyx+logy2x=9\log_x^2 y + 2\log_x y \cdot \log_y x + \log_y^2 x = 9
İstenen kareler toplamına ulaşabilmek için tam kare açılımı yapılması gerekir.
4
Taban değiştirme kuralı yardımıyla çarpım teriminin değerini belirleyip sonucu hesaplayın.
logxylogyx=1\log_x y \cdot \log_y x = 1
olduğundan,
logx2y+2(1)+logy2x=9logx2y+logy2x=7\log_x^2 y + 2(1) + \log_y^2 x = 9 \Rightarrow \log_x^2 y + \log_y^2 x = 7
logablogba=1\log_a b \cdot \log_b a = 1 özelliği gereğince çarpım teriminin değeri 11'dir.

Anahtar Kavram

Logaritma özelliklerinin uygulanması ve taban değiştirme kuralı
Bu soruyu puanla