I
MATU • Algebra
MATU_LOG_034
Propio
Enunciado
¿Qué valor de $x$ verifica la siguiente igualdad?
$$\text{antilog}_4 x = \text{antilog}_2 [ \text{colog}_{\sqrt{6}} (3 \log_{\sqrt{3}} 3) ]$$
$$ \begin{array}{lllll} \text{(a) } -1 & \text{(b) } 1 & \text{(c) } 3 & \text{(d) } 4 & \text{(e) } -2 \end{array} $$
$$\text{antilog}_4 x = \text{antilog}_2 [ \text{colog}_{\sqrt{6}} (3 \log_{\sqrt{3}} 3) ]$$
$$ \begin{array}{lllll} \text{(a) } -1 & \text{(b) } 1 & \text{(c) } 3 & \text{(d) } 4 & \text{(e) } -2 \end{array} $$
Solución Paso a Paso
1. Datos del problema:
2. Fórmulas y propiedades:
3. Desarrollo paso a paso:
$$\log_{\sqrt{3}} 3 = \log_{3^{1/2}} 3^1 = \frac{1}{1/2} = 2$$
Sustituyendo en la expresión: $3 \log_{\sqrt{3}} 3 = 3(2) = 6$.
$$\text{colog}_{\sqrt{6}} 6 = -\log_{\sqrt{6}} 6 = -\log_{6^{1/2}} 6^1 = -\frac{1}{1/2} = -2$$
$$\text{antilog}_2 (-2) = 2^{-2} = \frac{1}{4}$$
Igualamos ambos lados de la ecuación original simplificada:
$$\text{antilog}_4 x = \frac{1}{4}$$
$$4^x = 4^{-1}$$
Por comparación de bases iguales:
$$x = -1$$
4. Resultado final:
$$ \boxed{x = -1} $$
El valor que verifica la igualdad es $-1$. La opción correcta es la (a).
- Operadores logarítmicos inversos: antilogaritmo ($\text{antilog}$) y cologaritmo ($\text{colog}$).
- Variable a determinar: $x$.
2. Fórmulas y propiedades:
- Definición de antilogaritmo: $\text{antilog}_b a = b^a$
- Definición de cologaritmo: $\text{colog}_b a = -\log_b a$
- Cambio de base y potencia: $\log_{b^n} b^m = \frac{m}{n}$
3. Desarrollo paso a paso:
- Paso 1: Evaluar el logaritmo más interno.
$$\log_{\sqrt{3}} 3 = \log_{3^{1/2}} 3^1 = \frac{1}{1/2} = 2$$
Sustituyendo en la expresión: $3 \log_{\sqrt{3}} 3 = 3(2) = 6$.
- Paso 2: Evaluar el cologaritmo.
$$\text{colog}_{\sqrt{6}} 6 = -\log_{\sqrt{6}} 6 = -\log_{6^{1/2}} 6^1 = -\frac{1}{1/2} = -2$$
- Paso 3: Evaluar el antilogaritmo del lado derecho.
$$\text{antilog}_2 (-2) = 2^{-2} = \frac{1}{4}$$
- Paso 4: Resolver la ecuación final para $x$.
Igualamos ambos lados de la ecuación original simplificada:
$$\text{antilog}_4 x = \frac{1}{4}$$
$$4^x = 4^{-1}$$
Por comparación de bases iguales:
$$x = -1$$
4. Resultado final:
$$ \boxed{x = -1} $$
El valor que verifica la igualdad es $-1$. La opción correcta es la (a).