Soru

Zorluk: OrtaLogaritma Fonksiyonunun Özellikleri ve Taban Değiştirme
2logx5+5logx2=50 2^{\log_x 5} + 5^{\log_x 2} = 50

eşitliğini sağlayan xx gerçel sayısı için x6x^6 değeri kaçtır?

Cevap: 8

Cevap

Verilen logaritmik denklemi sağlayan xx gerçel sayısı için x6x^6 değeri 8'dir.
Verilen denklemde alogcb=blogcaa^{\log_c b} = b^{\log_c a} kuralı uyarınca 2logx52^{\log_x 5} ile 5logx25^{\log_x 2} birbirine eşittir. Bu iki ifadenin toplamı 25logx2=502 \cdot 5^{\log_x 2} = 50 eşitliğini verir. Buradan 5logx2=25=525^{\log_x 2} = 25 = 5^2 olur. Dolayısıyla logx2=2\log_x 2 = 2 olup logaritma tanımından x2=2x^2 = 2 bulunur. Bizden istenen x6x^6 ifadesi (x2)3(x^2)^3 şeklinde yazılabileceğinden, 23=82^3 = 8 sonucu elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
alogcb=blogcaa^{\log_c b} = b^{\log_c a} özelliğini kullanarak denklemdeki terimleri ortak tabanda düzenleyin.
2logx5=5logx22^{\log_x 5} = 5^{\log_x 2} olduğundan denklem 5logx2+5logx2=5025logx2=505^{\log_x 2} + 5^{\log_x 2} = 50 \Rightarrow 2 \cdot 5^{\log_x 2} = 50 biçimine dönüşür.
Denklemin sol tarafındaki iki farklı üslü ifadeyi tek bir bilinmeyen cinsinden yazıp sadeleştirebilmek için.
2
Elde edilen üslü denklemi çözerek logaritmalı üs ifadesini bulun.
5logx2=255logx2=52logx2=25^{\log_x 2} = 25 \Rightarrow 5^{\log_x 2} = 5^2 \Rightarrow \log_x 2 = 2
Üslü sayıların tabanları eşit olduğunda üslerin de eşit olması kuralını uygulamak için.
3
Logaritma tanımını kullanarak taban ile argüman arasındaki ilişkiyi kurun.
x2=2x^2 = 2 (Logaritma taban tanımı gereği x>0x > 0 ve x1x \neq 1 koşulu sağlanmalıdır, bu nedenle x=2x = \sqrt{2} olur).
logba=cbc=a\log_b a = c \Leftrightarrow b^c = a tanımını uygulamak için.
4
İstenen x6x^6 değerini elde edilen x2x^2 değeri cinsinden hesaplayın.
x6=(x2)3=23=8x^6 = (x^2)^3 = 2^3 = 8
xx değerini bulup üssünü almak yerine doğrudan x2x^2 değerini yerine yazarak işlem kolaylığı sağlamak için.

Anahtar Kavram

Logaritmanın alogcb=blogcaa^{\log_c b} = b^{\log_c a} özelliği ve logaritma fonksiyonunun tanım kümesi kuralları.
Bu soruyu puanla