Soru

Zorluk: OrtaLogaritma Fonksiyonunun Özellikleri ve Taban Değiştirme
xx ve yy birden farklı pozitif gerçel sayılar olmak üzere,
log⁡2(x⋅y)=5\log_2(x \cdot y) = 5
log⁡x2+log⁡y2=56\log_x 2 + \log_y 2 = \frac{5}{6}
eşitlikleri veriliyor.

Buna göre, log⁡xy+log⁡yx\log_x y + \log_y x ifadesinin değeri kaçtır?

  1. 136\frac{13}{6}Cevap
  2. B
    174\frac{17}{4}
  3. C
    265\frac{26}{5}
  4. D
    52\frac{5}{2}
  5. E
    256\frac{25}{6}

Cevap

İstenen ifadenin değeri on üç bölü altı olarak bulunur.
Verilen denklemlerde çarpım özelliği ve taban değiştirme kuralları uygulandığında log⁡2x+log⁡2y=5\log_2 x + \log_2 y = 5 ve 1log⁡2x+1log⁡2y=56\frac{1}{\log_2 x} + \frac{1}{\log_2 y} = \frac{5}{6} elde edilir. Buradan log⁡2x⋅log⁡2y=6\log_2 x \cdot \log_2 y = 6 bulunur. Toplamları 55, çarpımları 66 olan sayılar 22 ve 33 olduğundan, aranılan ifade 32+23=136\frac{3}{2} + \frac{2}{3} = \frac{13}{6} olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Birinci denklemde çarpımın logaritması özelliğini uygulayalım.
log⁡2x+log⁡2y=5\log_2 x + \log_2 y = 5
Çarpımın logaritması, logaritmaların toplamına eşittir: log⁡a(bc)=log⁡ab+log⁡ac\log_a(bc) = \log_a b + \log_a c.
2
İkinci denklemde taban değiştirme özelliğini kullanalım.
1log⁡2x+1log⁡2y=56\frac{1}{\log_2 x} + \frac{1}{\log_2 y} = \frac{5}{6}
Taban değiştirme kuralına göre log⁡ab=1log⁡ba\log_a b = \frac{1}{\log_b a} özelliğinden faydalanarak ifadeleri ortak tabana getiririz.
3
log⁡2x=u\log_2 x = u ve log⁡2y=v\log_2 y = v değişken değiştirmesini uygulayarak denklem sistemini çözelim.
u+v=5u + v = 5
1u+1v=u+vuv=56  ⟹  5uv=56  ⟹  uv=6\frac{1}{u} + \frac{1}{v} = \frac{u+v}{uv} = \frac{5}{6} \implies \frac{5}{uv} = \frac{5}{6} \implies uv = 6
Değişken değiştirme yöntemi, denklem sistemini daha kolay çözülebilir bir hale getirir.
4
Toplamları 55, çarpımları 66 olan uu ve vv değerlerini bulalım.
{u,v}={2,3}\{u, v\} = \{2, 3\}
t2−5t+6=0t^2 - 5t + 6 = 0 denkleminin kökleri 22 ve 33'tür.
5
İstenen ifadeyi taban değiştirme özelliği yardımıyla uu ve vv cinsinden yazıp hesaplayalım.
log⁡xy+log⁡yx=log⁡2ylog⁡2x+log⁡2xlog⁡2y=vu+uv\log_x y + \log_y x = \frac{\log_2 y}{\log_2 x} + \frac{\log_2 x}{\log_2 y} = \frac{v}{u} + \frac{u}{v}

u=2u=2 ve v=3v=3 değerleri için:
32+23=9+46=136\frac{3}{2} + \frac{2}{3} = \frac{9+4}{6} = \frac{13}{6}
Taban değiştirme kuralı yardımıyla aranılan ifadeyi bilinen değişkenler cinsinden ifade eder ve sonucu buluruz.

Anahtar Kavram

Logaritma Fonksiyonunun Özellikleri ve Taban Değiştirme
Bu soruyu puanla