Matemática, perguntado por flaviotheodore, 1 ano atrás

Se 2ˣ = a e 2^y = b, para x e y reais, então o valor de (0,25)^{-3x+y} é igual a:

a) a⁶b²
b) b²a⁻⁶
c) a⁻⁶b⁻²
d) a⁶b⁻²
e)  \sqrt{a^6b^2}

Soluções para a tarefa

Respondido por adjemir
0
Vamos lá.

Vamos ver, Flávio. 

Tem-se: se 2ˣ = a e se 2ʸ = b , então encontre o valor da seguinte expressão, que vamos chamá-la de um certo "k", apenas para deixá-la igualada a alguma coisa:

k = (0,25)⁻³ˣ⁺
ʸ

Agora vamos tentar fazer tudo passo a passo para um melhor entendimento.

i) Antes note que se temos que:

se 2ˣ = a , então veja que isso é a mesma coisa que:
log₂ (a) = x --- ou seja: x = log₂ (a)
e se 2ʸ = b, então veja que isso é a mesma coisa que:
log₂ (b) = y, ou seja: y = log₂ (b).

ii) Assim, iremos na nossa expressão "k" e substituiremos "x" e "y" por seus valores acima encontrados. Logo:

k = (0,25)⁻³ˣ⁺
ʸ ---- substituindo-se "x" e "y" por seus valores, teremos;

k = (0,25)^[-3log₂ (a)⁺log₂ (b)] ---- passando o "-3" como expoente do "a", teremos:

k = (0,25)^[log₂ (a⁻³) ⁺ log₂ (b)] ---- como a base dos expoentes são iguais, então poderemos transformar a soma em produto, com o que ficaremos assim:

k = (0,25)^[log₂ (a⁻³ * b)] ---- agora note que (0,25) = (25/100). Assim:
k = (25/100)^[log₂ (a⁻³ * b)] ----- note ainda que 25/100 = 1/4 (após simplificaremos tudo por "25").  Assim, ficaremos com:

k = (1/4)^[log₂ (a⁻³ * b) ---- note que 1/4 = 1/2² = 2⁻² . Assim, substituindo-se, teremos:

k = (2⁻²)^[log₂ (a⁻³ * b] ---- note que o "-2" subirá como expoente, ficando:
k = (2)^[log₂ (a⁻³ * b)⁻²] ---- ou, o que é a mesma coisa:
k = (2)^[log₂ ((a⁻³)⁻² * b⁻²] ---- desenvolvendo, teremos;
k = (2)^[log₂ (a⁻³*⁽⁻²⁾ * b⁻²]
k = (2)^[log₂ (a⁶ * b⁻²]

Agora note isto: se temos que: x^[logₓ (T)], então isto é igual a "T" .
Dessa forma, tendo a relação acima como parâmetro, então a nossa expressão "k" que é esta:
k = (2)^[log₂ (a⁶ * b⁻²] será equivalente a:

k = a⁶ * b⁻² <--- Pronto. Esta é a resposta. Opção "d".

É isso aí.
Deu pra entender bem?

OK?
Adjemir.


flaviotheodore: Não existe outro método pra resolver? Jamais pensaria em logaritmo...
adjemir: Pode até ser que exista. Mas a mais fácil que encontrei foi esta. Note que a questão quer medir o conhecimento do aluno. Quando se diz que alguma é: 2ˣ = a e 2ʸ = b, a questão quer saber se o aluno tem conhecimento de que toda função logarítmica é o inverso da função exponencial. Daí, creio, ter dado esta questão. Mas é isso, Flávio. Continue a dispor.
flaviotheodore: É que na verdade a lista de exercícios é sobre racionalização, potenciação e produtos notáveis... por isso achei incomum... mas obrigado.
adjemir: Olha aí: potenciação. Então se é sobre potenciação,então o inverso de uma função exponencial é a função logarítmica. Então está dentro do assunto arrolado, certo?
flaviotheodore: Concordo, mas acho desnecessário existir uma questão desse nível numa lista de matemática básica, supondo que o professor nem chegou aos logaritmos ainda...
adjemir: É. Neste aspecto eu concordo com você. Mas veja uma coisa: digamos que alguém pergunte: se 2ˣ = a, então quanto é 3x? Note que você não tem como isolar o "x" se não for por logaritmo, concorda? Ou seja se não for fazendo x = log₂ (a). Não vejo outra maneira de isolar "x" não for esta. Então iremos para o que estaria sendo pedido, que é: quanto é "3x"? Assim, 3x = 3*log₂ (a) ---> x = 3log₂ (a) ---> x = log₂ (a³). Este é o único modo que conheço de isolar "x", condorda?
flaviotheodore: Sim...
Perguntas interessantes