Ii MATU • Algebra

MATU_LOG_053

Solving Problems in Algebra and Trigonometry Litvinenko Mordkovich

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Enunciado

Calcular el valor de las siguientes expresiones:
$$ \begin{array}{l} \text{(a) } 36^{\log_6 5} + 10^{1 - \log 2} - 3^{\log_9 36} \\ \text{(b) } 81^{1/\log_5 3} + 27^{\log_9 36} + 3^{4/\log_7 9} \end{array} $$

Solución Paso a Paso

Para resolver estos ejercicios, utilizaremos las siguientes propiedades fundamentales de los logaritmos y exponentes:
  • Propiedad de la base: $a^{\log_a n} = n$
  • Cambio de base/potencia: $\log_{a^k} n^p = \frac{p}{k} \log_a n$
  • Inverso del logaritmo: $\frac{1}{\log_a b} = \log_b a$
  • Exponente de una potencia: $(a^m)^n = a^{m \cdot n}$


Parte (a): $36^{\log_6 5} + 10^{1 - \log 2} - 3^{\log_9 36}$

1. Simplificamos el primer término:
$$ 36^{\log_6 5} = (6^2)^{\log_6 5} = 6^{2 \log_6 5} = 6^{\log_6 5^2} = 5^2 = 25 $$

2. Simplificamos el segundo término (recordando que $\log$ sin base es base 10):
$$ 10^{1 - \log 2} = \frac{10^1}{10^{\log 10 2}} = \frac{10}{2} = 5 $$

3. Simplificamos el tercer término:
$$ 3^{\log_9 36} = 3^{\log_{3^2} 6^2} = 3^{\frac{2}{2} \log_3 6} = 3^{\log_3 6} = 6 $$

4. Sumamos los resultados:
$$ 25 + 5 - 6 = 24 $$

$$ \boxed{\text{Resultado (a): } 24} $$

Parte (b): $81^{1/\log_5 3} + 27^{\log_9 36} + 3^{4/\log_7 9}$

1. Primer término:
$$ 81^{1/\log_5 3} = 81^{\log_3 5} = (3^4)^{\log_3 5} = 3^{4 \log_3 5} = 5^4 = 625 $$

2. Segundo término:
$$ 27^{\log_9 36} = (3^3)^{\log_{3^2} 6^2} = 3^{3 \cdot \frac{2}{2} \log_3 6} = 3^{3 \log_3 6} = 6^3 = 216 $$

3. Tercer término:
$$ 3^{4/\log_7 9} = 3^{4 \log_9 7} = 3^{4 \log_{3^2} 7} = 3^{4 \cdot \frac{1}{2} \log_3 7} = 3^{2 \log_3 7} = 7^2 = 49 $$

4. Sumamos los resultados:
$$ 625 + 216 + 49 = 890 $$

$$ \boxed{\text{Resultado (b): } 890} $$

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