5.º año · algebra · Unidad 85 de 89

Ampliación para ingreso superior · Ecuaciones exponenciales y logarítmicas

AMPLIACIÓN DE INGRESO: exponenciales y logaritmos son representaciones inversas; resolver exige elegir una forma útil y controlar argumentos positivos.

La clase y todos sus ejercicios ya están en el HTML; JavaScript sólo agrega guardado local.

En esta unidad

  1. Clase desarrollada
  2. Guía conceptual
  3. 26 ejercicios completos

Qué vas a construir

AMPLIACIÓN DE INGRESO: exponenciales y logaritmos son representaciones inversas; resolver exige elegir una forma útil y controlar argumentos positivos.

Ya podés Elegir entre forma exponencial y logarítmica y comprobar el resultado

Clase desarrollada

De dónde viene

Una noche necesitás describir cómo cambia una cantidad cuando otra toma valores distintos. No hay una clase disponible y la decisión no puede esperar hasta el día siguiente.. Este recorrido aparece porque el problema exige mirar variables, igualdades y relaciones de cambio. La situación obliga a Elegir entre forma exponencial y logarítmica. También exige explicar por qué una respuesta es aceptable y otra no. La idea nace de esa necesidad concreta, no de una lista de símbolos aislados. Podés reconstruirla con datos pequeños y después volver al caso que tenés delante.

Qué conviene tener disponible

La idea

exponenciales y logaritmos son representaciones inversas: resolver exige elegir una forma útil y controlar argumentos positivos. Esta ampliación prepara demandas frecuentes de ingreso superior. El logaritmo responde qué exponente produce un número. Convertir entre forma exponencial y logarítmica permite resolver y comprobar: los argumentos deben ser positivos y las propiedades no se extienden a sumas. Primero identificá qué se conoce y qué se quiere averiguar. Después localizá la condición que relaciona esos datos. Una operación aislada no alcanza si no conserva esa condición. Escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. El primer objetivo es Elegir entre forma exponencial y logarítmica. El segundo es Resolver ecuaciones con propiedades válidas. Ambos se conectan cuando explicás por qué cada paso sigue del anterior. Una representación muestra relaciones que una fórmula puede esconder. Otra representación permite controlar si la primera lectura fue correcta. Si las dos producen conclusiones incompatibles, revisá la traducción entre ellas. La respuesta final debe conservar unidades, dominio, escala o condiciones, según el problema. Por eso conviene anticipar signo, tamaño y forma del resultado. Sustituí el resultado en la relación original y contrastalo con una tabla de valores. Ese control no repite la cuenta y puede descubrir un paso inválido. La unidad se apoya en Funciones exponenciales y logarítmicas: pero ahora esa idea cumple una función nueva. Al final, deberías poder Controlar dominio e interpretar soluciones con un caso que no copie el ejemplo.

Representaciones

tabla

Representá Ampliación para ingreso superior · Ecuaciones exponenciales y logarítmicas con tabla. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con Elegir entre forma exponencial y logarítmica. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible.

esquema de partes

Usá ahora esquema de partes para la misma relación. Partí de log₁₀(1000) es…. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan AMPLIACIÓN DE INGRESO. exponenciales y logaritmos son representaciones inversas: resolver exige elegir una forma útil y controlar argumentos….

Ejemplo resuelto

log₂(x−1)=3 exige x−1>0, es decir x>1. Pasamos a forma exponencial: x−1=2³. Entonces x=9. Verificamos: log₂8=3 y el argumento es positivo. No miro sólo el número final. Reviso la relación, la unidad y el sentido de cada transformación. Si me equivocara en el paso clave, la segunda representación dejaría de coincidir. Entonces volvería al primer desacuerdo y repararía ese paso, no toda la resolución.

Error frecuente y reparación

Error: Se escribió e al resolver ln(e^4) es….

Por qué tienta: La elección conserva la base e y elimina el exponente, en vez de aplicar la identidad logarítmica.

Cómo repararlo: Usá ln(e^a)=a e identificá el exponente completo.

Comprobaciones

Comprobación 1

¿Podrías explicarle a alguien por qué AMPLIACIÓN DE INGRESO. exponenciales y logaritmos son representaciones inversas: resolver exige elegir una forma útil y controlar argumentos positivos.

Respuesta para cotejar

Sí, si vinculás Elegir entre forma exponencial y logarítmica con una propiedad y una representación que permita controlarla.

Comprobación 2

¿Qué dato o condición haría dejar de valer el procedimiento usado en Ampliación para ingreso superior · Ecuaciones exponenciales y logarítmicas.

Respuesta para cotejar

Dejaría de valer cuando no se cumpla la condición central, cambie el dominio o la representación contradiga el resultado.

Guía conceptual

Idea central

Ampliación para ingreso superior · Ecuaciones exponenciales y logarítmicas trabaja este objeto matemático. AMPLIACIÓN DE INGRESO. exponenciales y logaritmos son representaciones inversas. resolver exige elegir una forma útil y controlar argumentos positivos.

Qué hace falta antes

Dos representaciones

tabla

Representá Ampliación para ingreso superior · Ecuaciones exponenciales y logarítmicas con tabla. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con Elegir entre forma exponencial y logarítmica. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible. Usala para reconocer qué cambia, qué permanece y dónde controlar la respuesta.

esquema de partes

Usá ahora esquema de partes para la misma relación. Partí de log₁₀(1000) es…. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan AMPLIACIÓN DE INGRESO. exponenciales y logaritmos son representaciones inversas. resolver exige elegir… Usala para reconocer qué cambia, qué permanece y dónde controlar la respuesta.

Error típico

Error típico. responder e. Se reconoce porque ln y la exponencial de base e son funciones inversas. ln(e⁴)=4. Reparación. Usá ln(e^a)=a e identificá el exponente completo.

Comprobación rápida

2³ es… Resolvelo y nombrá el control usado.

Respuesta para cotejar

8 Control. Sustituí el resultado en la relación original y contrastalo con una tabla de valores.

26 ejercicios

Resolvé primero; abrí la pista o la respuesta sólo cuando la necesites.

Activación y diagnóstico · Ejercicio 1 de 26 · numeric

Ejercicio 1

Consigna

2³ es…

Necesito una pista

Interpretá 2³ como tres factores iguales a 2 y realizá el producto.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 8

La tarea recupera un prerrequisito necesario. log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: 8.

Activación y diagnóstico · Ejercicio 2 de 26 · choice

Ejercicio 2

Consigna

log₁₀(1000) es…

Necesito una pista

En la situación: Buscá bases comunes o traducí log_b(a)=c a b^c=a; controlá el argumento al final.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 3

La tarea recupera un prerrequisito necesario. log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: 3.

Activación y diagnóstico · Ejercicio 3 de 26 · reason

Ejercicio 3

Consigna

¿Por qué log_b(x) exige x>0 en los reales?

Necesito una pista

En la situación: Buscá bases comunes o traducí log_b(a)=c a b^c=a; controlá el argumento al final.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Porque una potencia de base positiva nunca produce cero ni valores negativos.

La tarea recupera un prerrequisito necesario. log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: Porque una potencia de base positiva nunca produce cero ni valores negativos. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Presentación, exploración y ejemplo trabajado · Ejercicio 4 de 26 · choice

Ejercicio 4

Consigna

Si y=2ˣ contiene (3,8), su inversa contiene…

Necesito una pista

En la situación: Buscá bases comunes o traducí log_b(a)=c a b^c=a; controlá el argumento al final.

Respuesta y fundamento

Respuesta: (8,3)

La predicción se contrasta con una representación dinámica. log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: (8,3).

Práctica graduada · Ejercicio 5 de 26 · numeric

Ejercicio 5

Consigna

Resolvé 3ˣ=27.

Necesito una pista

En la situación: Buscá bases comunes o traducí log_b(a)=c a b^c=a; controlá el argumento al final.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 3

log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: 3.

Práctica graduada · Ejercicio 6 de 26 · choice

Ejercicio 6

Consigna

log₂8=3 equivale a…

Necesito una pista

En la situación: Buscá bases comunes o traducí log_b(a)=c a b^c=a; controlá el argumento al final.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 2³=8

log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: 2³=8.

Práctica graduada · Ejercicio 7 de 26 · numeric

Ejercicio 7

Consigna

Resolvé 5^(x−1)=25.

Necesito una pista

Escribí 25 como potencia de base 5 y compará los exponentes.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 3

log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: 3.

Práctica graduada · Ejercicio 8 de 26 · reason

Ejercicio 8

Consigna

Explicá log(ab)=log a+log b usando exponentes.

Necesito una pista

En la situación: Buscá bases comunes o traducí log_b(a)=c a b^c=a; controlá el argumento al final.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Multiplicar potencias de igual base suma exponentes; el logaritmo recupera esa suma.

log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: Multiplicar potencias de igual base suma exponentes; el logaritmo recupera esa suma. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Práctica graduada · Ejercicio 9 de 26 · choice

Ejercicio 9

Consigna

¿Cuál es válida?

Necesito una pista

En la situación: Contrastá cada opción con forma exponencial equivalente y positividad del argumento y descartá la primera condición que falle.

Respuesta y fundamento

Respuesta: log(x²)=2log x para x>0

log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: log(x²)=2log x para x>0.

Práctica graduada · Ejercicio 10 de 26 · numeric

Ejercicio 10

Consigna

log₃(1) es…

Necesito una pista

En la situación: Buscá bases comunes o traducí log_b(a)=c a b^c=a; controlá el argumento al final.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 0

log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: 0.

Práctica graduada · Ejercicio 11 de 26 · choice

Ejercicio 11

Consigna

Dominio de log(x−4):

Necesito una pista

El argumento de un logaritmo real debe ser positivo: imponé x−4>0 antes de despejar.

Respuesta y fundamento

Respuesta: x>4

log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: x>4.

Práctica graduada · Ejercicio 12 de 26 · reason

Ejercicio 12

Consigna

Compará resolver 2ˣ=7 con igualar bases o usar logaritmos.

Necesito una pista

En la situación: Buscá bases comunes o traducí log_b(a)=c a b^c=a; controlá el argumento al final.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 7 no es potencia entera de 2; se usa x=log₂7=ln7/ln2. Igualar bases sólo es directo cuando ambos lados comparten una base útil.

log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: 7 no es potencia entera de 2; se usa x=log₂7=ln7/ln2. Igualar bases sólo es directo cuando ambos lados comparten una base útil. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Transferencia y modelización · Ejercicio 13 de 26 · numeric

Ejercicio 13

Consigna

Una población P=200·2^t alcanza 1600. t es…

Necesito una pista

Igualá 200·2^t con 1600, aislá la potencia y expresá el cociente como potencia de 2.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 3

La solución integra formulación, procedimiento, unidades e interpretación. log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: 3.

Transferencia y modelización · Ejercicio 14 de 26 · reason

Ejercicio 14

Consigna

Un medicamento decae M=80·0,5^(t/6). ¿Qué representa 6?

Necesito una pista

Compará M(t+6) con M(t): el cociente 0,5 muestra qué ocurre cada seis unidades de tiempo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La semivida: cada 6 unidades de tiempo la cantidad se reduce a la mitad.

La solución integra formulación, procedimiento, unidades e interpretación. log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: La semivida: cada 6 unidades de tiempo la cantidad se reduce a la mitad. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Transferencia y modelización · Ejercicio 15 de 26 · choice

Ejercicio 15

Consigna

En un modelo exponencial, una solución temporal debe además…

Necesito una pista

En la situación: Buscá bases comunes o traducí log_b(a)=c a b^c=a; controlá el argumento al final.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Pertenecer al dominio temporal del contexto

La solución integra formulación, procedimiento, unidades e interpretación. log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: Pertenecer al dominio temporal del contexto.

Análisis de errores · Ejercicio 16 de 26 · reason

Ejercicio 16

Consigna

Luz escribe log(4+5)=log4+log5. Refutá con valores.

Necesito una pista

En la situación: Buscá bases comunes o traducí log_b(a)=c a b^c=a; controlá el argumento al final. Localizá el primer paso inválido antes de repararlo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: log9 no es log20; la propiedad corresponde al producto, no a la suma.

La reparación localiza el error y restablece la condición matemática. log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: log9 no es log20; la propiedad corresponde al producto, no a la suma. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Análisis de errores · Ejercicio 17 de 26 · reason

Ejercicio 17

Consigna

Max resuelve log(x−2)=log(−3) y continúa algebraicamente. Localizá el error.

Necesito una pista

En la situación: Buscá bases comunes o traducí log_b(a)=c a b^c=a; controlá el argumento al final. Localizá el primer paso inválido antes de repararlo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: log(−3) no está definido en los reales; debe controlar argumentos positivos antes de operar.

La reparación localiza el error y restablece la condición matemática. log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: log(−3) no está definido en los reales; debe controlar argumentos positivos antes de operar. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Análisis de errores · Ejercicio 18 de 26 · reason

Ejercicio 18

Consigna

Analizá esta producción: «Joaquín resolvió “2³ es…” y escribió “9”». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Compará la producción de Joaquín con la condición de Relacionar exponencial y logaritmo. Buscá el primer paso donde dejan de coincidir.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El paso inválido aparece al La respuesta 9 se separa del valor esperado después de una única transformación de Relacionar exponencial y logaritmo.. La corrección usa Relacionar exponencial y logaritmo: 8.

El resultado es compatible con alterar un solo paso del procedimiento de Relacionar exponencial y logaritmo sin controlar la relación original. Resulta tentante porque conserva una parte visible. La reparación exige Rehacé el paso de Relacionar exponencial y logaritmo en la consigna 2³ es… y escribí qué condición conservás.

Evaluación breve · Ejercicio 19 de 26 · numeric

Ejercicio 19

Consigna

Resolvé 10^(2x)=1000.

Necesito una pista

Escribí 1000 como potencia de 10 y compará el exponente resultante con 2x.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 1.5

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: 1.5.

Evaluación breve · Ejercicio 20 de 26 · choice

Ejercicio 20

Consigna

ln(e^4) es…

Necesito una pista

En la situación: Contrastá cada opción con forma exponencial equivalente y positividad del argumento y descartá la primera condición que falle. Comprobá por otra vía: usa datos nuevos respecto de la práctica.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 4

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: 4.

Evaluación breve · Ejercicio 21 de 26 · reason

Ejercicio 21

Consigna

¿Por qué aplicar logaritmo a ambos miembros de a^x=b puede ser útil?

Necesito una pista

En la situación: Buscá bases comunes o traducí log_b(a)=c a b^c=a; controlá el argumento al final. Comprobá por otra vía: usa datos nuevos respecto de la práctica.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Convierte el exponente en factor: x·log a=log b, permitiendo despejar si las condiciones son válidas.

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: Convierte el exponente en factor: x·log a=log b, permitiendo despejar si las condiciones son válidas. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.

Evaluación breve · Ejercicio 22 de 26 · numeric

Ejercicio 22

Consigna

Resolvé log₂x+log₂4=5.

Necesito una pista

En la situación: Buscá bases comunes o traducí log_b(a)=c a b^c=a; controlá el argumento al final. Comprobá por otra vía: usa datos nuevos respecto de la práctica.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 8

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: 8.

Evaluación breve · Ejercicio 23 de 26 · choice

Ejercicio 23

Consigna

Cambio de base de log₂7:

Necesito una pista

En la situación: Buscá bases comunes o traducí log_b(a)=c a b^c=a; controlá el argumento al final. Comprobá por otra vía: usa datos nuevos respecto de la práctica.

Respuesta y fundamento

Respuesta: ln7/ln2

La respuesta aporta evidencia independiente de dominio. log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: ln7/ln2.

Recuperación y profundización · Ejercicio 24 de 26 · numeric

Ejercicio 24

Consigna

Reconstrucción: 4ˣ=64 da x=

Necesito una pista

En la situación: Buscá bases comunes o traducí log_b(a)=c a b^c=a; controlá el argumento al final. Explicá qué estructura conserva este caso nuevo y qué dato cambió.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 3

La reconstrucción prepara un reintento y la última tarea amplía la estructura. log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: 3.

Recuperación y profundización · Ejercicio 25 de 26 · choice

Ejercicio 25

Consigna

Restricción de log(x+1)+log(x−2):

Necesito una pista

Imponé simultáneamente x+1>0 y x−2>0; la restricción final debe satisfacer ambas condiciones.

Respuesta y fundamento

Respuesta: x>2

La reconstrucción prepara un reintento y la última tarea amplía la estructura. log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: x>2.

Recuperación y profundización · Ejercicio 26 de 26 · reason

Ejercicio 26

Consigna

Generalizá un protocolo para una ecuación logarítmica.

Necesito una pista

En la situación: Buscá bases comunes o traducí log_b(a)=c a b^c=a; controlá el argumento al final. Explicá qué estructura conserva este caso nuevo y qué dato cambió.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Declarar argumentos positivos, usar propiedades válidas o forma exponencial, resolver y verificar cada candidato en la ecuación original y el contexto.

La reconstrucción prepara un reintento y la última tarea amplía la estructura. log_b a=c equivale a b^c=a con b>0, b≠1 y a>0; las propiedades operan productos y potencias, no sumas. Una resolución posible es: Declarar argumentos positivos, usar propiedades válidas o forma exponencial, resolver y verificar cada candidato en la ecuación original y el contexto. Se aceptan estrategias o formulaciones equivalentes bien justificadas.