İçeriğe geç
AYT Hazırlık
Dersler

25Konu 25 / 49
Logaritma ve Diziler

Üstel Fonksiyon ve Logaritma

Üstel fonksiyonun grafiğinden logaritmanın tanımına, log ve ln'den çarpım, bölüm, kuvvet ve taban değiştirme kurallarına; AYT'de çıkan soru tipleriyle adım adım.

  • 12. sınıf
  • AYT sıklığı
  • 75 dk

LevhaÜstel Fonksiyon ve LogaritmaÜstel Fonksiyon ve Logaritma

Bir kâğıdın kalınlığı 0,10{,}1 mm. Onu ikiye katlarsan kalınlık 22 katına, bir daha katlarsan 44 katına çıkar. 1010 katlamada 10241024 kat, yani yaklaşık 1010 cm eder; 4242 katlama yapabilseydin kâğıt Ay’a ulaşırdı.

Peki soruyu tersinden sor: kalınlığın 11 km’yi geçmesi için kaç katlama gerekir? İlk soru üstel fonksiyonun, ikincisi logaritmanın işidir.

Isınma

Başlamadan önce

Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.

Bu konu üslü ifadelere ve ters fonksiyona dayanır. Üç kısa soruyla kendini yokla.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

2−32^{-3} kaçtır?

Açıklama

a−n=1ana^{-n} = \dfrac{1}{a^n} olduğundan 2−3=123=182^{-3} = \dfrac{1}{2^3} = \dfrac18.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

8238^{\frac{2}{3}} kaçtır?

Açıklama

8=238 = 2^3 olduğundan 823=(23)23=22=48^{\frac23} = \left(2^3\right)^{\frac23} = 2^2 = 4.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

f(x)=2x+1f(x) = 2x + 1 ise f−1(7)f^{-1}(7) kaçtır?

Açıklama

f−1(7)f^{-1}(7), ”ff hangi sayıyı 77 yapar?” sorusudur. 2x+1=72x + 1 = 7 ise x=3x = 3.

Temel

Üstel fonksiyon ve logaritmanın tanımı

Üstel fonksiyon: değişken üste çıkınca

x2x^2 ifadesinde değişken tabandadır. Katlama örneğinde ise taban sabittir (22), değişen şey üstür: nn katlamadan sonra kalınlık 2n2^n katına çıkar. Her adımda aynı sayıyla çarpılan büyüklükler (ikiye bölünen bakteri, her yıl yarıya inen bir madde) bu türden bir fonksiyonla anlatılır.

Taban neden böyle kısıtlı? a=1a = 1 olsaydı 1x=11^x = 1 sabit fonksiyonu çıkardı. aa negatif olsaydı (−2)12(-2)^{\frac12} gibi değerler gerçel sayı olmazdı. Örnek: f(x)=2xf(x) = 2^x için f(3)=8f(3) = 8, f(0)=1f(0) = 1, f(−1)=12f(-1) = \dfrac12.

Sahnede y=axy = a^x eğrisi var; aa sürgüsünü oynat. Taban 11‘den büyükken eğri sağa doğru yükselir, 00 ile 11 arasındayken alçalır. Hangi tabanı seçersen seç eğri (0,1)(0, 1) noktasından geçer ve xx ekseninin altına hiç inmez.

a>1a > 1 için artan, 0<a<10 < a < 1 için azalan üstel fonksiyon

Birebirliği grafikten oku: xx eksenine paralel her doğru eğriyi en çok bir noktada keser. Örtenliği de: xx ekseninin üstündeki her yatay doğru eğriyi mutlaka keser. Bu ikisi birlikte, üstel fonksiyonun tersinin de bir fonksiyon olduğunu söyler.

Örnek

kolay

İkiye katlanan bakteri

Bir kültürde başlangıçta 55 bakteri var ve sayı her saat 22 katına çıkıyor. xx saat sonraki bakteri sayısı f(x)=5⋅2xf(x) = 5 \cdot 2^x ile veriliyor. 33 saat sonra kaç bakteri olur? Sayı kaçıncı saatte 160160 olur?

İlk soru için x=3x = 3 yaz: f(3)=5⋅23=5⋅8=40f(3) = 5 \cdot 2^3 = 5 \cdot 8 = 40.

İkinci soruda bilinmeyen üstedir: 5⋅2x=1605 \cdot 2^x = 160. İki tarafı 55‘e böl: 2x=322^x = 32.

32=2532 = 2^5. Üstel fonksiyon birebir olduğundan 2x=252^x = 2^5 eşitliği yalnızca x=5x = 5 için sağlanır.

Sonuç

33 saat sonra 4040 bakteri olur; sayı 55. saatte 160160‘a ulaşır.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

f(x)=(a−2)xf(x) = (a - 2)^x azalan bir üstel fonksiyon ise aa hangi aralıktadır?

Açıklama

Azalan olması için taban 00 ile 11 arasında olmalı: 0<a−2<10 < a - 2 < 1, yani 2<a<32 < a < 3.

Örnek

kolay

Aynı tabana çevirip sıralama

x=40,6x = 4^{0{,}6}, y=80,5y = 8^{0{,}5} ve z=21,3z = 2^{1{,}3} sayılarını küçükten büyüğe sırala.

Tabanlar farklıyken üsleri karşılaştıramazsın. Üçü de 22‘nin kuvveti olduğundan hepsini 22 tabanında yaz.

x=(22)0,6=21,2x = \left(2^2\right)^{0{,}6} = 2^{1{,}2} ve y=(23)0,5=21,5y = \left(2^3\right)^{0{,}5} = 2^{1{,}5}; z=21,3z = 2^{1{,}3} zaten bu tabanda.

Taban 2>12 > 1 olduğundan fonksiyon artandır: üssü büyük olan sayı büyüktür. 1,2<1,3<1,51{,}2 < 1{,}3 < 1{,}5.

Sonuç

x<z<yx < z < y

Logaritma: üssü soran işlem

Sahnede y=2xy = 2^x eğrisi ve kk yüksekliğinde yatay bir doğru var. Doğru eğriyi tek bir noktada keser; o noktadan aşağı inince bulduğun sayı “22‘nin kaçıncı kuvveti kk eder?” sorusunun yanıtıdır. kk sürgüsünü 88‘e getir: yanıt 33. k=5k = 5 için yanıt tam sayı değil ama yine tek.

Bu yanıta bir ad veriyoruz: 22 tabanında kk‘nin logaritması. 23=82^3 = 8 demek ile log⁡28=3\log_2 8 = 3 demek aynı bilginin iki yazılışıdır.

Örnek

kolay

Tanımdan logaritma hesaplama

log⁡28\log_2 8, log⁡319\log_3 \dfrac19, log⁡51\log_5 1 ve log⁡42\log_4 2 değerlerini bul.

Her birinde aynı soruyu sor: taban hangi kuvvete yükselirse içerideki sayı çıkar? 23=82^3 = 8 olduğundan log⁡28=3\log_2 8 = 3.

19=3−2\dfrac19 = 3^{-2} olduğundan log⁡319=−2\log_3 \dfrac19 = -2. Logaritmanın sonucu negatif olabilir; bunda bir sakınca yok.

50=15^0 = 1 olduğundan log⁡51=0\log_5 1 = 0. Bu her tabanda böyledir, çünkü her tabanın sıfırıncı kuvveti 11‘dir.

44‘ün hangi kuvveti 22 eder? 412=4=24^{\frac12} = \sqrt4 = 2 olduğundan log⁡42=12\log_4 2 = \dfrac12.

Sonuç

log⁡28=3\log_2 8 = 3, log⁡319=−2\log_3 \dfrac19 = -2, log⁡51=0\log_5 1 = 0, log⁡42=12\log_4 2 = \dfrac12

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

log⁡128\log_{\frac12} 8 kaçtır?

Açıklama

(12)y=8\left(\dfrac12\right)^{y} = 8 arıyoruz. (12)−3=23=8\left(\dfrac12\right)^{-3} = 2^3 = 8 olduğundan y=−3y = -3.

Örnek

kolay

Tanım kümesi

f(x)=log⁡2(x−1)+log⁡2(7−x)f(x) = \log_2 (x - 1) + \log_2 (7 - x) fonksiyonunun tanım kümesinde kaç tam sayı vardır?

Tabanlar sabit (22), sorun çıkarmaz. Her logaritmanın içi ayrı ayrı pozitif olmalı, çünkü iki terim de tanımlı olmak zorunda.

x−1>0x - 1 > 0 ise x>1x > 1. 7−x>07 - x > 0 ise x<7x < 7. İkisi birlikte: 1<x<71 < x < 7.

Uçlar dahil değil, çünkü uçlarda logaritmanın içi sıfır olur. Aralıktaki tam sayılar: 2,3,4,5,62, 3, 4, 5, 6.

Sonuç

Tanım kümesinde 55 tam sayı vardır.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

log⁡x16=2\log_x 16 = 2 ise xx kaçtır?

Açıklama

Tanımdan x2=16x^2 = 16. Taban pozitif olmak zorunda olduğundan x=4x = 4.

Orta

Logaritma fonksiyonu, log, ln ve özellikler

Logaritma fonksiyonu ve grafiği

Üstel fonksiyon birebir ve örten olduğundan tersi vardır. y=axy = a^x kuralında xx‘i yalnız bırakırsan x=log⁡ayx = \log_a y çıkar; yani ters fonksiyon logaritmadır.

Bir fonksiyonun grafiği ile tersinin grafiği y=xy = x doğrusuna göre simetriktir. Sahnede y=axy = a^x eğrisi bu doğrunun üzerinden katlanıyor: (0,1)(0, 1) noktası (1,0)(1, 0)‘a, (1,a)(1, a) noktası (a,1)(a, 1)‘e gidiyor. Ortaya çıkan eğri y=log⁡axy = \log_a x eğrisidir.

y=2xy = 2^x üzerindeki (p,q)(p, q) noktası, y=log⁡2xy = \log_2 x üzerindeki (q,p)(q, p) noktasına karşılık gelir

Simetri her şeyi yer değiştirtir: üstel fonksiyonun tanım kümesi R\mathbb{R}, görüntü kümesi R+\mathbb{R}^+ idi; logaritmada tanım kümesi R+\mathbb{R}^+, görüntü kümesi R\mathbb{R} olur. Üstel eğri xx eksenine yaklaşıp dokunmuyordu; logaritma eğrisi yy eksenine yaklaşır ama dokunmaz.

Şimdi sahnede yalnızca y=log⁡axy = \log_a x var. aa sürgüsünü 11‘in iki yanında gezdir. a>1a > 1 iken eğri yükselir, 0<a<10 < a < 1 iken alçalır. Eğri her durumda (1,0)(1, 0) noktasından geçer ve yy ekseninin solunda hiç görünmez.

a>1a > 1 için artan, 0<a<10 < a < 1 için azalan logaritma fonksiyonu

İşaret kuralını grafikten doğrula: log⁡28=3\log_2 8 = 3 pozitif (ikisi de 11‘den büyük), log⁡214=−2\log_2 \dfrac14 = -2 negatif, log⁡1214=2\log_{\frac12} \dfrac14 = 2 yine pozitif (ikisi de 11‘den küçük).

Örnek

orta

İşaret ve 1 ile karşılaştırma

a=log⁡23a = \log_2 3, b=log⁡32b = \log_3 2 ve c=log⁡123c = \log_{\frac12} 3 sayılarını küçükten büyüğe sırala.

Değerleri hesaplayamayız; bu yüzden önce işaretlere bak. cc‘de taban 11‘den küçük, sayı 11‘den büyük: farklı yanlardalar, c<0c < 0. aa ve bb pozitiftir.

aa ile bb‘yi ayırmak için ikisini de 11 ile karşılaştır. log⁡2x\log_2 x artan ve 3>23 > 2 olduğundan a=log⁡23>log⁡22=1a = \log_2 3 > \log_2 2 = 1.

log⁡3x\log_3 x artan ve 2<32 < 3 olduğundan b=log⁡32<log⁡33=1b = \log_3 2 < \log_3 3 = 1. Yani 0<b<1<a0 < b < 1 < a.

Sonuç

c<b<ac < b < a

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

f(x)=log⁡(3−a)xf(x) = \log_{(3 - a)} x artan bir fonksiyon ise aa için hangisi doğrudur?

Açıklama

Artan olması için taban 11‘den büyük olmalı: 3−a>13 - a > 1, yani a<2a < 2.

İki özel taban: 10 ve e

Günlük sayı sistemimiz 1010‘luk olduğundan en çok kullanılan taban 1010‘dur. Doğadaki sürekli büyüme ve azalma olaylarında ise karşımıza hep aynı sayı çıkar: ee.

ee nereden geliyor? Sahnede (1+1n)n\left(1 + \dfrac1n\right)^n ifadesinin değerleri var. n=1n = 1 için 22, n=10n = 10 için yaklaşık 2,5942{,}594, n=1000n = 1000 için yaklaşık 2,7172{,}717. nn sürgüsünü büyüttükçe değerler artıyor ama bir tavanı aşamıyor; yaklaştıkları sayı ee‘dir.

ee sayısı nüfus artışı, radyoaktif bozunma, soğuma gibi “değişim hızı o andaki miktarla orantılı” olan olayların modellerinde tabandır; bu modelleri üstel ve logaritmik denklemler konusunda kullanacaksın. Logaritmayı 1614’te hesapları kolaylaştırmak için İskoç matematikçi John Napier yayımladı. Osmanlı’da 18. yüzyılda Gelenbevi İsmail Efendi, logaritma cetvellerini açıklayan bir eser yazarak konuyu tanıttı.

Örnek

orta

log ve ln ile hesap

log⁡0,001+ln⁡e+eln⁡4\log 0{,}001 + \ln \sqrt{e} + e^{\ln 4} işleminin sonucu kaçtır?

Her terimi tabanının kuvveti olarak yazmayı dene, çünkü log⁡aan=n\log_a a^n = n kuralı işi bitirir. 0,001=10−30{,}001 = 10^{-3} olduğundan log⁡0,001=−3\log 0{,}001 = -3.

e=e12\sqrt{e} = e^{\frac12} olduğundan ln⁡e=12\ln \sqrt{e} = \dfrac12.

Üçüncü terimde üs alma ile logaritma aynı tabanda (ee) art arda geliyor; birbirini geri alırlar: eln⁡4=4e^{\ln 4} = 4.

Sonuç

−3+12+4=32-3 + \dfrac12 + 4 = \dfrac32

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

ln⁡e2+log⁡100−ln⁡1\ln e^2 + \log 100 - \ln 1 kaçtır?

Açıklama

ln⁡e2=2\ln e^2 = 2, log⁡100=log⁡102=2\log 100 = \log 10^2 = 2, ln⁡1=0\ln 1 = 0. Toplam 2+2−0=42 + 2 - 0 = 4.

Logaritmanın özellikleri

Logaritma bir üstür; üslerin kuralları logaritmaya da yansır. Aynı tabanlı iki kuvveti çarparken üsler toplanıyordu: am⋅an=am+na^m \cdot a^n = a^{m+n}. Bunun logaritma dilindeki karşılığı, çarpımın logaritmasının toplam olmasıdır.

Sahnedeki cetvelde her sayı, 11 çizgisinden log⁡\log‘u kadar uzağa yazılmış. İkinci bir cetveli kaydırıp 11 çizgisini üstteki aa‘nın altına getir; alttaki bb‘nin tam üstünde a⋅ba \cdot b yazıyor. Uzunlukları toplamak sayıları çarpmak demek: log⁡a+log⁡b=log⁡(a⋅b)\log a + \log b = \log (a \cdot b).

Logaritmik cetvelde log⁡2\log 2 ile log⁡3\log 3 uç uca eklenince log⁡6\log 6 elde edilir

Neden? log⁡ax=m\log_a x = m ve log⁡ay=n\log_a y = n de. O zaman x=amx = a^m, y=any = a^n ve x⋅y=am+nx \cdot y = a^{m+n} olur; tanıma göre log⁡a(x⋅y)=m+n\log_a (x \cdot y) = m + n. Bölüm kuralı am:an=am−na^m : a^n = a^{m-n} eşitliğinden, kuvvet kuralı (am)n=amn\left(a^m\right)^n = a^{mn} eşitliğinden aynı yolla çıkar.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

log⁡224−log⁡23\log_2 24 - \log_2 3 kaçtır?

Açıklama

log⁡224−log⁡23=log⁡2243=log⁡28=3\log_2 24 - \log_2 3 = \log_2 \dfrac{24}{3} = \log_2 8 = 3.

Örnek

orta

İki tuşu çalışan hesap makinesi

Deniz’in hesap makinesinde rakam tuşlarından yalnızca 22 ve 33 çalışıyor. Deniz log⁡2≈0,301\log 2 \approx 0{,}301 ve log⁡3≈0,477\log 3 \approx 0{,}477 değerlerini okuyabiliyor. Bu değerlerle log⁡7,2\log 7{,}2 yaklaşık kaçtır?

Elimizde yalnızca log⁡2\log 2 ve log⁡3\log 3 var; 7,27{,}2 sayısını 22, 33 ve 1010 cinsinden yazmalıyız. 7,2=72107{,}2 = \dfrac{72}{10} ve 72=8⋅9=23⋅3272 = 8 \cdot 9 = 2^3 \cdot 3^2.

Bölüm kuralı: log⁡7,2=log⁡72−log⁡10=log⁡72−1\log 7{,}2 = \log 72 - \log 10 = \log 72 - 1.

Çarpım ve kuvvet kuralı: log⁡72=log⁡23+log⁡32=3log⁡2+2log⁡3\log 72 = \log 2^3 + \log 3^2 = 3 \log 2 + 2 \log 3.

Değerleri yerine yaz: 3⋅0,301+2⋅0,477=0,903+0,954=1,8573 \cdot 0{,}301 + 2 \cdot 0{,}477 = 0{,}903 + 0{,}954 = 1{,}857.

Sonuç

log⁡7,2≈1,857−1=0,857\log 7{,}2 \approx 1{,}857 - 1 = 0{,}857

Taban değiştirme

Hesap makinelerinde yalnızca log⁡\log ve ln⁡\ln tuşu bulunur. log⁡27\log_2 7 gibi bir değeri bulmak ya da farklı tabanlı logaritmaları bir araya getirmek için tabanı değiştirmek gerekir.

Neden? log⁡ax=y\log_a x = y ise ay=xa^y = x. İki tarafın cc tabanında logaritmasını al: y⋅log⁡ca=log⁡cxy \cdot \log_c a = \log_c x; yy‘yi yalnız bırakınca kural çıkar.

Sahnede y=log⁡2xy = \log_2 x ve y=log⁡axy = \log_a x eğrileri birlikte çiziliyor. xx noktasını sürükle: iki yüksekliğin oranı hiç değişmiyor, hep log⁡2a\log_2 a. Taban değiştirmek eğriyi düşeyde sabit bir sayıyla ölçeklemektir.

log⁡4x=log⁡2xlog⁡24=12log⁡2x\log_4 x = \dfrac{\log_2 x}{\log_2 4} = \dfrac12 \log_2 x: her noktada yükseklik yarıya iner

Örnek

orta

Zincirleme çarpım

log⁡23⋅log⁡35⋅log⁡58\log_2 3 \cdot \log_3 5 \cdot \log_5 8 çarpımının değeri kaçtır?

Tek tek hesaplanamayan logaritmalar var; ama her birinin içindeki sayı, bir sonrakinin tabanı. Bu yapı log⁡ab⋅log⁡bx=log⁡ax\log_a b \cdot \log_b x = \log_a x kuralını çağırır.

İlk iki çarpanı birleştir: log⁡23⋅log⁡35=log⁡25\log_2 3 \cdot \log_3 5 = \log_2 5.

Sonucu üçüncüyle birleştir: log⁡25⋅log⁡58=log⁡28\log_2 5 \cdot \log_5 8 = \log_2 8.

Sonuç

log⁡28=3\log_2 8 = 3

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

log⁡927\log_9 27 kaçtır?

Açıklama

9=329 = 3^2 ve 27=3327 = 3^3: log⁡3233=32log⁡33=32\log_{3^2} 3^3 = \dfrac32 \log_3 3 = \dfrac32. Sağlama: 932=279^{\frac32} = 27.

İleri

Birleşik sorular ve tuzaklar

Bir logaritma hangi iki tam sayı arasında?

Sınavda hesap makinesi yok; log⁡27\log_2 7 gibi bir değerin kendisini bulamazsın ama yerini bulabilirsin. Araç, fonksiyonun artan ya da azalan olmasıdır.

Sahnede y=log⁡2xy = \log_2 x eğrisi ve xx ekseninde 22‘nin kuvvetleri işaretli: 1,2,4,8,161, 2, 4, 8, 16. nn sürgüsünü gezdir. nn iki ardışık kuvvetin arasındayken log⁡2n\log_2 n de iki ardışık tam sayının arasında kalır; basamak ancak nn bir sonraki kuvvete ulaşınca atlar.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

log⁡5100\log_5 100 hangi iki ardışık tam sayı arasındadır?

Açıklama

52=25<100<125=535^2 = 25 < 100 < 125 = 5^3 olduğundan 2<log⁡5100<32 < \log_5 100 < 3.

Örnek

zor

Farklı tabanlı logaritmaları sıralama

x=log⁡27x = \log_2 7, y=log⁡330y = \log_3 30 ve z=log⁡520z = \log_5 20 sayılarını küçükten büyüğe sırala.

Tabanlar farklı ve ortak bir tabana çevirmek sayıları tanınmaz hâle getirir. Bunun yerine her birini kendi tabanının ardışık kuvvetleri arasına sıkıştır.

22=4<7<8=232^2 = 4 < 7 < 8 = 2^3 olduğundan 2<x<32 < x < 3.

33=27<30<81=343^3 = 27 < 30 < 81 = 3^4 olduğundan 3<y<43 < y < 4.

51=5<20<25=525^1 = 5 < 20 < 25 = 5^2 olduğundan 1<z<21 < z < 2. Üç aralık birbiriyle çakışmıyor; sıralama belli.

Sonuç

z<x<yz < x < y

Örnek

zor

Kancaya dönüş: kaç katlama?

Kalınlığı 0,10{,}1 mm olan bir kâğıt her katlamada iki kat kalınlaşıyor. log⁡2≈0,301\log 2 \approx 0{,}301 alındığında, kalınlığın 11 km’yi geçmesi için en az kaç katlama gerekir?

Önce birimleri eşitle. 11 km =1000= 1000 m =106= 10^6 mm. Bu, 0,10{,}1 mm’nin 1060,1=107\dfrac{10^6}{0{,}1} = 10^7 katıdır.

nn katlamadan sonra kalınlık 2n2^n katına çıkar. Aranan, 2n>1072^n > 10^7 koşulunu sağlayan en küçük nn tam sayısıdır.

Bilinmeyen üstte; iki tarafın 1010 tabanında logaritmasını al. log⁡x\log x artan olduğundan eşitsizliğin yönü korunur: n⋅log⁡2>7n \cdot \log 2 > 7.

n>70,301≈23,3n > \dfrac{7}{0{,}301} \approx 23{,}3. Bunu sağlayan en küçük tam sayı 2424‘tür.

Sonuç

En az 2424 katlama gerekir. (Sağlama: 223=8 388 608<107<16 777 216=2242^{23} = 8\,388\,608 < 10^7 < 16\,777\,216 = 2^{24}.)

Tabanda da değişken varsa

Örnek

zor

Değişken tabanlı logaritmanın tanım kümesi

f(x)=log⁡(x−1)(8−x)f(x) = \log_{(x - 1)} (8 - x) fonksiyonunun tanım kümesindeki tam sayıların toplamı kaçtır?

Üç koşulu ayrı ayrı yaz; çünkü taban da artık xx‘e bağlı. İç pozitif: 8−x>08 - x > 0, yani x<8x < 8.

Taban pozitif: x−1>0x - 1 > 0, yani x>1x > 1.

Taban 11‘den farklı: x−1≠1x - 1 \neq 1, yani x≠2x \neq 2. En çok unutulan koşul budur.

Birleştir: 1<x<81 < x < 8 ve x≠2x \neq 2. Tam sayılar 3,4,5,6,73, 4, 5, 6, 7.

Sonuç

3+4+5+6+7=253 + 4 + 5 + 6 + 7 = 25

Bir logaritmayı başka bir logaritma cinsinden yazma

Örnek

zor

Verilen logaritma cinsinden ifade

log⁡23=a\log_2 3 = a olduğuna göre log⁡1218\log_{12} 18 ifadesinin aa cinsinden eşiti nedir?

Verilen logaritma 22 tabanında; istenen ifadeyi de 22 tabanına taşı: log⁡1218=log⁡218log⁡212\log_{12} 18 = \dfrac{\log_2 18}{\log_2 12}.

Pay ve paydadaki sayıları 22 ve 33‘ün kuvvetleriyle yaz, çünkü yalnızca log⁡22=1\log_2 2 = 1 ve log⁡23=a\log_2 3 = a değerlerini biliyoruz: 18=2⋅3218 = 2 \cdot 3^2 ve 12=22⋅312 = 2^2 \cdot 3.

log⁡218=log⁡22+2log⁡23=1+2a\log_2 18 = \log_2 2 + 2 \log_2 3 = 1 + 2a ve log⁡212=2log⁡22+log⁡23=2+a\log_2 12 = 2 \log_2 2 + \log_2 3 = 2 + a.

Sonuç

log⁡1218=1+2a2+a\log_{12} 18 = \dfrac{1 + 2a}{2 + a}

Özet

Özet

  • Üstel fonksiyon: f(x)=axf(x) = a^x, a>0a > 0, a≠1a \neq 1. (0,1)(0, 1)‘den geçer, hep pozitiftir; a>1a > 1 ise artan, 0<a<10 < a < 1 ise azalan. Birebir ve örtendir.
  • Logaritma: log⁡ax=y  ⟺  ay=x\log_a x = y \iff a^y = x. İç pozitif, taban pozitif ve 11‘den farklı olmalı.
  • Logaritma fonksiyonu: üstel fonksiyonun tersidir; grafikleri y=xy = x doğrusuna göre simetriktir. (1,0)(1, 0)‘dan geçer; a>1a > 1 ise artan, 0<a<10 < a < 1 ise azalan.
  • Özel tabanlar: log⁡x=log⁡10x\log x = \log_{10} x, ln⁡x=log⁡ex\ln x = \log_e x; e≈2,718e \approx 2{,}718 irrasyoneldir.
  • Özellikler:
log⁡a(xy)=log⁡ax+log⁡aylog⁡axy=log⁡ax−log⁡aylog⁡axn=nlog⁡axalog⁡ax=xlog⁡ax=log⁡cxlog⁡calog⁡ab=1log⁡ba\begin{aligned} \log_a (xy) &= \log_a x + \log_a y & \log_a \dfrac{x}{y} &= \log_a x - \log_a y \\ \log_a x^n &= n \log_a x & a^{\log_a x} &= x \\ \log_a x &= \dfrac{\log_c x}{\log_c a} & \log_a b &= \dfrac{1}{\log_b a} \end{aligned}
  • Yer bulma: a>1a > 1 için ak≤x<ak+1a^k \le x < a^{k+1} ise k≤log⁡ax<k+1k \le \log_a x < k + 1.
  • Tuzak: log⁡(x+y)\log (x + y) için kural yoktur; logaritmaların bölümü, bölümün logaritması değildir.

Çıkmış Sorular

Sınavda nasıl soruldu?

11 çıkmış soru6 özgün soru

2026 AYTSoru 17

Kolay

Logaritmanın özellikleri

MM bir gerçel sayı olmak üzere

log⁡(10!)−log⁡(M)log⁡(6!)=2\dfrac{\log(10!) - \log(M)}{\log(6!)} = 2

eşitliği sağlanıyor.

Buna göre MM kaçtır?

Çözüm

Paydayı karşıya at: log⁡(10!)−log⁡M=2log⁡(6!)\log(10!) - \log M = 2 \log(6!).

Sol tarafta bölüm, sağ tarafta kuvvet özelliğini kullan:

log⁡10!M=log⁡(6!)2  ⇒  10!M=(6!)2\log \dfrac{10!}{M} = \log (6!)^2 \;\Rightarrow\; \dfrac{10!}{M} = (6!)^2 M=10!6!⋅6!=10⋅9⋅8⋅7720=5040720=7M = \dfrac{10!}{6! \cdot 6!} = \dfrac{10 \cdot 9 \cdot 8 \cdot 7}{720} = \dfrac{5040}{720} = 7

Tuzak: log⁡(10!)log⁡(6!)\dfrac{\log(10!)}{\log(6!)} kesrini log⁡10!6!\log\dfrac{10!}{6!} sanmak. Logaritmaların bölümü, bölümün logaritması değildir.

Cevap: E

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2024 AYTSoru 13

Orta

Logaritmanın özellikleri

aa, xx ve yy pozitif gerçel sayılardır. Küçükten büyüğe doğru sıralanmış

log⁡ax,log⁡ay,log⁡a(x+y)\log_a x,\quad \log_a y,\quad \log_a (x + y)

sayıları ardışık tam sayılardır.

Buna göre log⁡a(2a+1)\log_a (2a + 1) ifadesinin değeri kaçtır?

İpucu

Ardışık tam sayıların farkı 1'dir. İki farkı da bölümün logaritması olarak yaz; aa için bir eşitlik çıkar.

Çözüm

Sayılar ardışık ve küçükten büyüğe sıralı olduğundan

log⁡ay−log⁡ax=1log⁡a(x+y)−log⁡ay=1\log_a y - \log_a x = 1 \qquad \log_a (x + y) - \log_a y = 1

Bölüm özelliği: log⁡ayx=1\log_a \dfrac{y}{x} = 1 ve log⁡ax+yy=1\log_a \dfrac{x + y}{y} = 1. Tanımdan y=axy = a x ve x+y=ayx + y = a y.

Birinciyi ikincide yerine yaz: x+ax=a⋅axx + a x = a \cdot a x. x>0x > 0 olduğundan sadeleştir: a2=a+1a^2 = a + 1.

İstenen ifadenin içini bu eşitlikle dönüştür:

2a+1=a+(a+1)=a+a2=a(1+a)=a⋅a2=a32a + 1 = a + (a + 1) = a + a^2 = a(1 + a) = a \cdot a^2 = a^3

log⁡a(2a+1)=log⁡aa3=3\log_a (2a + 1) = \log_a a^3 = 3.

Not: aa'yı bulmak gerekmez (a=1+52a = \dfrac{1 + \sqrt5}{2} olur; pozitif ve 1'den farklıdır).

Cevap: D

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2023 AYTSoru 22

Orta

Logaritma fonksiyonunun tanım kümesi

Kerem matematik sınavına hazırlanıyor. Babası onu çalışmaya özendirmek için evdeki kablosuz internetin şifresini değiştiriyor ve modemin yanına şu notu bırakıyor:

Şifre,

f(x)=log⁡(x−5)(−x2+14x−24)f(x) = \log_{(x-5)}\left(-x^2 + 14x - 24\right)

fonksiyonunun tanım kümesindeki tam sayıların toplamı.

Buna göre internet şifresi kaçtır?

İpucu

Üç koşul var: taban pozitif, taban 1'den farklı, logaritması alınan ifade pozitif.

Çözüm

Taban koşulları: x−5>0x - 5 > 0 ve x−5≠1x - 5 \ne 1, yani x>5x > 5 ve x≠6x \ne 6.

İç koşulu: −x2+14x−24>0-x^2 + 14x - 24 > 0. İki tarafı −1-1 ile çarp (yön değişir): x2−14x+24<0x^2 - 14x + 24 < 0, yani (x−2)(x−12)<0(x - 2)(x - 12) < 0. Çarpım kökler arasında negatiftir: 2<x<122 < x < 12.

Koşulları birleştir: 5<x<125 < x < 12 ve x≠6x \ne 6. Tam sayılar 7,8,9,10,117, 8, 9, 10, 11; toplam 4545.

Tuzak: tabanı 1 yapan x=6x = 6 değerini atmayı unutursan 5151, taban koşulunu hiç yazmazsan 6363 bulursun; ikisi de seçeneklerde var.

Cevap: A

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2023 AYTSoru 23

Orta

Logaritma fonksiyonunun grafiği

Şekilde dik koordinat düzleminde f(x)=log⁡2xf(x) = \log_2 x ve g(x)=log⁡14xg(x) = \log_{\frac{1}{4}} x fonksiyonlarının grafikleri verilmiştir. AA ve DD noktaları ff'nin, BB ve CC noktaları gg'nin grafiği üzerindedir. [AB][AB] doğru parçası (4,0)(4, 0) noktasından geçer; [AB][AB] ve [CD][CD] doğru parçaları xx eksenine diktir. ABCABC üçgeninin alanı 6 birimkaredir.

Buna göre ACDACD üçgeninin alanı kaç birimkaredir?

İpucu

AA ve BB noktalarının apsisi 44'tür; ordinatlarını fonksiyonlardan bul. [CD][CD]'nin apsisini ABCABC üçgeninin alanından çıkar.

Çözüm

AA ve BB noktaları x=4x = 4 doğrusu üzerindedir: A(4,log⁡24)=(4,2)A(4, \log_2 4) = (4, 2) ve B(4,log⁡144)=(4,−1)B(4, \log_{\frac14} 4) = (4, -1). Öyleyse ∣AB∣=2−(−1)=3|AB| = 2 - (-1) = 3.

CC ve DD noktalarının apsisi kk olsun. ABCABC üçgeninde [AB][AB] kenarına ait yükseklik, CC'nin x=4x = 4 doğrusuna uzaklığıdır: k−4k - 4.

12⋅3⋅(k−4)=6  ⇒  k=8\dfrac{1}{2} \cdot 3 \cdot (k - 4) = 6 \;\Rightarrow\; k = 8

D(8,log⁡28)=(8,3)D(8, \log_2 8) = (8, 3). CC için (14)y=8\left(\dfrac14\right)^{y} = 8, yani 2−2y=232^{-2y} = 2^3 ve y=−32y = -\dfrac32: C(8,−32)C\left(8, -\dfrac32\right). Öyleyse ∣CD∣=3+32=92|CD| = 3 + \dfrac32 = \dfrac92.

ACDACD üçgeninde [CD][CD] kenarına ait yükseklik, AA'nın x=8x = 8 doğrusuna uzaklığıdır: 8−4=48 - 4 = 4.

Alan=12⋅92⋅4=9\text{Alan} = \dfrac{1}{2} \cdot \dfrac{9}{2} \cdot 4 = 9

Cevap: D

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2021 AYTSoru 13

Zor

Doğal logaritma ve özellikler

Bir hesap makinesi işlem sonucunu şöyle gösteriyor: sonuç tam sayıysa o sayıyı; ondalıklı bir sayıysa tam kısmını ve virgülden sonraki ilk iki basamağını.

Nevzat bu makinede ln⁡(9,6)\ln(9{,}6) işlemini yaptırınca ekranda 2,262{,}26, ln⁡(0,3)\ln(0{,}3) işlemini yaptırınca ekranda −1,20-1{,}20 görüyor.

Nevzat aynı makinede ln⁡(0,5)\ln(0{,}5) işlemini yaptırırsa ekranda hangi değeri görür?

İpucu

9,60,3\dfrac{9{,}6}{0{,}3} bölümünü hesapla; 22'nin bir kuvveti çıkıyor. Makine yuvarlamıyor, basamakları kesiyor: gerçek değerleri aralık olarak yaz.

Çözüm

9,60,3=32=25\dfrac{9{,}6}{0{,}3} = 32 = 2^5 olduğundan bölüm ve kuvvet özellikleriyle

ln⁡(9,6)−ln⁡(0,3)=ln⁡32=5ln⁡2\ln(9{,}6) - \ln(0{,}3) = \ln 32 = 5 \ln 2

Makine basamakları kestiği için ekrandaki değerler birer aralık bildirir:

2,26≤ln⁡(9,6)<2,27−1,21<ln⁡(0,3)≤−1,202{,}26 \le \ln(9{,}6) < 2{,}27 \qquad -1{,}21 < \ln(0{,}3) \le -1{,}20

İkincisini −1-1 ile çarp: 1,20≤−ln⁡(0,3)<1,211{,}20 \le -\ln(0{,}3) < 1{,}21. Taraf tarafa topla:

3,46≤5ln⁡2<3,48  ⇒  0,692≤ln⁡2<0,6963{,}46 \le 5 \ln 2 < 3{,}48 \;\Rightarrow\; 0{,}692 \le \ln 2 < 0{,}696

ln⁡(0,5)=ln⁡2−1=−ln⁡2\ln(0{,}5) = \ln 2^{-1} = -\ln 2 olduğundan −0,696<ln⁡(0,5)≤−0,692-0{,}696 < \ln(0{,}5) \le -0{,}692. Bu aralıktaki her sayının ekrandaki görüntüsü −0,69-0{,}69'dur.

Kısa yol: 2,26+1,205=0,692\dfrac{2{,}26 + 1{,}20}{5} = 0{,}692 hesabı da aynı seçeneğe götürür; aralık hesabı ise başka seçeneğin mümkün olmadığını gösterir.

Cevap: C

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2020 AYTSoru 21

Orta

Logaritmanın tanımı

nn bir tam sayı ve 1<n<1001 < n < 100 olmak üzere

log⁡2(log⁡3n)\log_2(\log_3 n)

ifadesinin değeri pozitif bir tam sayıdır.

Buna göre nn'nin alabileceği değerlerin toplamı kaçtır?

İpucu

İfadeye kk de ve logaritmanın tanımını dıştan içe doğru iki kez uygula.

Çözüm

log⁡2(log⁡3n)=k\log_2(\log_3 n) = k olsun; kk pozitif tam sayı.

Tanımı dıştaki logaritmaya uygula: log⁡3n=2k\log_3 n = 2^k. Bir kez daha uygula: n=32kn = 3^{2^k}.

  • k=1k = 1: n=32=9n = 3^2 = 9
  • k=2k = 2: n=34=81n = 3^4 = 81
  • k=3k = 3: n=38=6561n = 3^8 = 6561, bu 100100'den büyüktür.

Uygun değerler 99 ve 8181; toplam 9090.

Tuzak: k=0k = 0 değerini (n=3n = 3) de saymak. Sıfır pozitif değildir.

Cevap: E

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2020 AYTSoru 22

Orta

Logaritmanın işareti

1'den farklı aa ve bb pozitif gerçel sayıları

log⁡a2<0<log⁡2b\log_a 2 < 0 < \log_2 b

eşitsizliğini sağlıyor.

Buna göre

  • I. a+b>1a + b > 1
  • II. b−a>0b - a > 0
  • III. a⋅b>1a \cdot b > 1

ifadelerinden hangileri her zaman doğrudur?

İpucu

Bir logaritma, tabanı ile içindeki sayı 1'in farklı yanlarındayken negatif, aynı yanındayken pozitiftir.

Çözüm

log⁡a2<0\log_a 2 < 0: içteki sayı 2>12 > 1 olduğu hâlde sonuç negatif; öyleyse taban 1'in öbür yanındadır: 0<a<10 < a < 1.

log⁡2b>0\log_2 b > 0: taban 2>12 > 1 ve sonuç pozitif; öyleyse b>1b > 1.

  • I. a>0a > 0 ve b>1b > 1 olduğundan a+b>1a + b > 1. Her zaman doğru.
  • II. a<1<ba < 1 < b olduğundan b−a>0b - a > 0. Her zaman doğru.
  • III. a=14a = \dfrac14, b=2b = 2 alınırsa a⋅b=12<1a \cdot b = \dfrac12 < 1. Her zaman doğru değil.

Cevap: I ve II.

Cevap: C

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2019 AYTSoru 7

Kolay

Logaritmanın özellikleri

Canan bir matematik dersinde aşağıdaki işlemleri sırayla yapıyor.

  • I. adım: 6=1⋅2⋅3=eln⁡1⋅eln⁡2⋅eln⁡36 = 1 \cdot 2 \cdot 3 = e^{\ln 1} \cdot e^{\ln 2} \cdot e^{\ln 3}
  • II. adım: eln⁡1⋅eln⁡2⋅eln⁡3=eln⁡1+ln⁡2+ln⁡3e^{\ln 1} \cdot e^{\ln 2} \cdot e^{\ln 3} = e^{\ln 1 + \ln 2 + \ln 3}
  • III. adım: eln⁡1+ln⁡2+ln⁡3=eln⁡6e^{\ln 1 + \ln 2 + \ln 3} = e^{\ln 6}
  • IV. adım: eln⁡6=eln⁡(2+4)e^{\ln 6} = e^{\ln (2 + 4)}
  • V. adım: eln⁡(2+4)=eln⁡2+ln⁡4e^{\ln (2 + 4)} = e^{\ln 2 + \ln 4}
  • VI. adım: eln⁡2+ln⁡4=eln⁡2⋅eln⁡4e^{\ln 2 + \ln 4} = e^{\ln 2} \cdot e^{\ln 4}
  • VII. adım: eln⁡2⋅eln⁡4=2⋅4=8e^{\ln 2} \cdot e^{\ln 4} = 2 \cdot 4 = 8

Böylece Canan 6=86 = 8 sonucuna ulaşıyor.

Buna göre Canan'ın hatası numaralı adımların hangisindedir?

Çözüm

Adımları sırayla denetle.

  • I: eln⁡a=ae^{\ln a} = a olduğundan doğru.
  • II: tabanlar aynıyken çarpımda üsler toplanır; doğru.
  • III: ln⁡1+ln⁡2+ln⁡3=ln⁡(1⋅2⋅3)=ln⁡6\ln 1 + \ln 2 + \ln 3 = \ln(1 \cdot 2 \cdot 3) = \ln 6; doğru.
  • IV: 6=2+46 = 2 + 4; doğru.
  • V: ln⁡(2+4)=ln⁡2+ln⁡4\ln(2 + 4) = \ln 2 + \ln 4 yazılmış. Oysa ln⁡2+ln⁡4=ln⁡(2⋅4)=ln⁡8\ln 2 + \ln 4 = \ln(2 \cdot 4) = \ln 8 olur; bu ln⁡6\ln 6 değildir. Hata buradadır.
  • VI ve VII kendi içinde doğrudur.

Tuzağın adı: toplamın logaritması, logaritmaların toplamı değildir. Logaritmaların toplamı çarpımın logaritmasıdır.

Cevap: D

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2019 AYTSoru 14

Orta

Taban değiştirme

1'den büyük bir xx tam sayısı için

  • 64x\dfrac{64}{x} oranı bir tam sayıdır,
  • ln⁡64ln⁡x\dfrac{\ln 64}{\ln x} oranı bir tam sayı değildir.

Buna göre xx'in alabileceği değerlerin toplamı kaçtır?

İpucu

İkinci oranı taban değiştirme kuralıyla tek bir logaritma olarak yaz: ln⁡64ln⁡x=log⁡x64\dfrac{\ln 64}{\ln x} = \log_x 64.

Çözüm

İlk koşul: xx, 64=2664 = 2^6 sayısının 1'den büyük bir bölenidir. Yani x=2kx = 2^k ve k∈{1,2,3,4,5,6}k \in \{1, 2, 3, 4, 5, 6\}.

İkinci koşul için kuvvet özelliğini kullan:

ln⁡64ln⁡x=ln⁡26ln⁡2k=6ln⁡2kln⁡2=6k\dfrac{\ln 64}{\ln x} = \dfrac{\ln 2^6}{\ln 2^k} = \dfrac{6 \ln 2}{k \ln 2} = \dfrac{6}{k}

6k\dfrac{6}{k} sayısı k=1,2,3,6k = 1, 2, 3, 6 için tam sayıdır; k=4k = 4 ve k=5k = 5 için değildir.

Öyleyse x=24=16x = 2^4 = 16 ya da x=25=32x = 2^5 = 32; toplam 16+32=4816 + 32 = 48.

Cevap: C

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2019 AYTSoru 15

Orta

Logaritmanın tam kısmı

Ada, bilimsel hesap makinesiyle n≤32n \le 32 koşulunu sağlayan her nn pozitif tam sayısı için log⁡2n\log_2 n değerini hesaplıyor. Ekrandaki değer tam sayıysa o sayıyı, ondalıklı bir sayıysa yalnızca tam kısmını bir kâğıda yazıyor ve sonunda kâğıttaki sayıları topluyor.

Buna göre Ada'nın bulduğu toplam kaçtır?

İpucu

2k≤n<2k+12^k \le n < 2^{k+1} ise log⁡2n\log_2 n sayısı kk ile k+1k + 1 arasındadır; kâğıda kk yazılır. Her kk için kaç tane nn olduğunu say.

Çözüm

log⁡2x\log_2 x artan bir fonksiyondur. Bu yüzden 2k≤n<2k+12^k \le n < 2^{k+1} ise k≤log⁡2n<k+1k \le \log_2 n < k + 1 olur ve kâğıda kk yazılır.

nn Yazılan sayı Kaç tane
11 00 11
2,32, 3 11 22
4,…,74, \dots, 7 22 44
8,…,158, \dots, 15 33 88
16,…,3116, \dots, 31 44 1616
3232 55 11

Toplam: 0⋅1+1⋅2+2⋅4+3⋅8+4⋅16+5⋅1=2+8+24+64+5=1030 \cdot 1 + 1 \cdot 2 + 2 \cdot 4 + 3 \cdot 8 + 4 \cdot 16 + 5 \cdot 1 = 2 + 8 + 24 + 64 + 5 = 103.

Tuzak: n=32n = 32 sayısını da 44'lü gruba katmak (log⁡232=5\log_2 32 = 5 tam sayıdır) ya da n=1n = 1 için 00 yazıldığını unutup sayımı kaydırmak.

Cevap: D

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2018 AYTSoru 10

Orta

Logaritmanın özellikleri

Özel bir cetvelin üzerine 1'den 50'ye kadar tam sayılar öyle yerleştirilmiştir ki her nn tam sayısının 1 çizgisine uzaklığı log⁡n\log n birimdir.

Bu cetvelden iki özdeş tane alınıp şekildeki gibi alt alta konuyor. Üstteki cetvelin 42 çizgisi alttaki cetvelin 28 çizgisiyle, üstteki cetvelin 33 çizgisi ise alttaki cetvelin xx çizgisiyle aynı hizaya geliyor. (Şekil ölçekli değildir.)

Buna göre xx kaçtır?

İpucu

Aynı cetvel üzerindeki iki sayının arasındaki uzaklık, logaritmalarının farkıdır. İki kesikli çizgi arasındaki uzaklığı her iki cetvelde ayrı ayrı yaz.

Çözüm

Bir cetvelde mm ve nn çizgileri arasındaki uzaklık log⁡m−log⁡n\log m - \log n birimdir, çünkü ikisi de 1 çizgisinden ölçülür.

İki kesikli çizgi arasındaki uzaklık üst cetvelde log⁡42−log⁡33\log 42 - \log 33, alt cetvelde log⁡28−log⁡x\log 28 - \log x olarak okunur. Aynı uzaklık olduğundan

log⁡42−log⁡33=log⁡28−log⁡x  ⇒  log⁡4233=log⁡28x\log 42 - \log 33 = \log 28 - \log x \;\Rightarrow\; \log\dfrac{42}{33} = \log\dfrac{28}{x}

Logaritma fonksiyonu birebir olduğundan içler eşittir: 4233=28x\dfrac{42}{33} = \dfrac{28}{x}, yani x=28⋅3342=22x = \dfrac{28 \cdot 33}{42} = 22.

Tuzak: uzaklıkları sayıların farkı gibi düşünüp 42−33=28−x42 - 33 = 28 - x yazmak x=19x = 19 verir. Bu cetvelde eşit uzaklık eşit oran demektir, eşit fark değil.

Cevap: E

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

Özgün sorular

Özgün soru1

Kolay

Logaritma hesaplama

log⁡354−log⁡32+log⁡24\log_3 54 - \log_3 2 + \log_{\sqrt{2}} 4

işleminin sonucu kaçtır?

Çözüm

İlk iki terim aynı tabanda; bölüm özelliği: log⁡354−log⁡32=log⁡327=3\log_3 54 - \log_3 2 = \log_3 27 = 3.

Üçüncü terim için tanımı kullan: (2)y=4\left(\sqrt2\right)^{y} = 4. (2)2=2\left(\sqrt2\right)^2 = 2 ve (2)4=4\left(\sqrt2\right)^4 = 4 olduğundan y=4y = 4.

Sonuç: 3+4=73 + 4 = 7.

Tuzak: log⁡24\log_{\sqrt2} 4 ifadesini log⁡24=2\log_2 4 = 2 gibi okumak 55 sonucunu verir.

Cevap: D

Özgün soru2

Orta

Üstel fonksiyon ve tersi

aa, 1'den farklı pozitif bir gerçel sayı olmak üzere f(x)=axf(x) = a^x fonksiyonunun grafiği A(−2,9)A(-2, 9) noktasından geçmektedir. ff'nin ters fonksiyonu gg'dir.

g(k)=3g(k) = 3 olduğuna göre kk kaçtır?

İpucu

Önce aa'yı bul; üssün negatif olduğuna dikkat et. g(k)=3g(k) = 3 demek f(3)=kf(3) = k demektir.

Çözüm

Nokta grafiğin üzerinde: f(−2)=a−2=9f(-2) = a^{-2} = 9, yani 1a2=9\dfrac{1}{a^2} = 9 ve a2=19a^2 = \dfrac19. a>0a > 0 olduğundan a=13a = \dfrac13.

gg, ff'nin tersidir: g(k)=3  ⟺  f(3)=kg(k) = 3 \iff f(3) = k. (Logaritma diliyle g(x)=log⁡13xg(x) = \log_{\frac13} x.)

k=(13)3=127k = \left(\dfrac13\right)^3 = \dfrac{1}{27}.

Tuzak: eksi üssü görmeyip a=3a = 3 almak k=27k = 27 verir. f(−2)=9>1f(-2) = 9 > 1 olması, fonksiyonun azalan olduğunu, yani tabanın 1'den küçük olduğunu zaten söyler.

Cevap: B

Özgün soru3

Orta

Logaritmada sıralama

a=log⁡123b=log⁡312c=log⁡23a = \log_{\frac12} 3 \qquad b = \log_3 \dfrac12 \qquad c = \log_2 3

sayılarının doğru sıralanışı aşağıdakilerden hangisidir?

İpucu

Her sayıyı önce işaretiyle, sonra −1-1 ve 11 ile karşılaştır. log⁡23\log_2 3 ile log⁡32\log_3 2 sayılarından hangisi 1'den büyüktür?

Çözüm

c=log⁡23c = \log_2 3: 21<3<222^1 < 3 < 2^2 olduğundan 1<c<21 < c < 2.

a=log⁡123=log⁡2−13=−log⁡23=−ca = \log_{\frac12} 3 = \log_{2^{-1}} 3 = -\log_2 3 = -c. Öyleyse −2<a<−1-2 < a < -1.

b=log⁡312=−log⁡32b = \log_3 \dfrac12 = -\log_3 2. 30<2<313^0 < 2 < 3^1 olduğundan 0<log⁡32<10 < \log_3 2 < 1, yani −1<b<0-1 < b < 0.

Sıralama: a<−1<b<0<ca < -1 < b < 0 < c, yani a<b<ca < b < c.

Cevap: B

Özgün soru4

Orta

Verilenler cinsinden yazma

log⁡2=a\log 2 = a ve log⁡3=b\log 3 = b olduğuna göre

log⁡615\log_6 15

ifadesinin aa ve bb cinsinden eşiti aşağıdakilerden hangisidir?

İpucu

10 tabanına geç. log⁡5\log 5 verilmemiş ama 5=1025 = \dfrac{10}{2}.

Çözüm

Taban değiştir: log⁡615=log⁡15log⁡6\log_6 15 = \dfrac{\log 15}{\log 6}.

Payda: log⁡6=log⁡2+log⁡3=a+b\log 6 = \log 2 + \log 3 = a + b.

Pay: log⁡15=log⁡3+log⁡5\log 15 = \log 3 + \log 5. Burada log⁡5=log⁡102=log⁡10−log⁡2=1−a\log 5 = \log \dfrac{10}{2} = \log 10 - \log 2 = 1 - a. Öyleyse log⁡15=b+1−a\log 15 = b + 1 - a.

log⁡615=1−a+ba+b\log_6 15 = \dfrac{1 - a + b}{a + b}

Tuzak: log⁡6=log⁡2⋅log⁡3\log 6 = \log 2 \cdot \log 3 yazmak (D seçeneği) ya da kesri ters kurmak (A seçeneği).

Cevap: C

Özgün soru5

Orta

Logaritmanın tam kısmı

1'den büyük bir tam sayının basamak sayısı, o sayının 10 tabanındaki logaritmasının tam kısmından 1 fazladır. Örneğin log⁡375≈2,57\log 375 \approx 2{,}57 olduğundan 375375 sayısı 2+1=32 + 1 = 3 basamaklıdır.

Elif'in hesap makinesi 5405^{40} sayısını ekrana sığdıramıyor. Elif yalnızca log⁡2≈0,301\log 2 \approx 0{,}301 değerini biliyor.

Buna göre 5405^{40} sayısı kaç basamaklıdır?

İpucu

log⁡540=40⋅log⁡5\log 5^{40} = 40 \cdot \log 5. log⁡5\log 5 değerini log⁡2\log 2'den elde edebilirsin.

Çözüm

log⁡5=log⁡102=1−log⁡2≈1−0,301=0,699\log 5 = \log \dfrac{10}{2} = 1 - \log 2 \approx 1 - 0{,}301 = 0{,}699.

Kuvvet özelliği: log⁡540=40⋅log⁡5≈40⋅0,699=27,96\log 5^{40} = 40 \cdot \log 5 \approx 40 \cdot 0{,}699 = 27{,}96.

Tam kısım 2727 olduğundan basamak sayısı 27+1=2827 + 1 = 28.

Tuzak: tam kısmı basamak sayısı sanmak (2727) ya da log⁡5\log 5 yerine log⁡2\log 2 ile çarpmak (40⋅0,301=12,0440 \cdot 0{,}301 = 12{,}04, yani 1313).

Cevap: C

Özgün soru6

Zor

Taban değiştirme

aa ve bb, 1'den büyük gerçel sayılar ve a<ba < b olmak üzere

log⁡ab+log⁡ba=103a⋅b=256\log_a b + \log_b a = \dfrac{10}{3} \qquad a \cdot b = 256

eşitlikleri sağlanıyor.

Buna göre a+ba + b toplamı kaçtır?

İpucu

log⁡ba=1log⁡ab\log_b a = \dfrac{1}{\log_a b}. log⁡ab=t\log_a b = t de; a<ba < b ve a>1a > 1 olması tt hakkında ne söyler?

Çözüm

log⁡ab=t\log_a b = t olsun. Taban ile sayı yer değiştirince logaritma ters çevrilir: log⁡ba=1t\log_b a = \dfrac1t.

t+1t=103  ⇒  3t2−10t+3=0  ⇒  (3t−1)(t−3)=0t + \dfrac{1}{t} = \dfrac{10}{3} \;\Rightarrow\; 3t^2 - 10t + 3 = 0 \;\Rightarrow\; (3t - 1)(t - 3) = 0

t=3t = 3 ya da t=13t = \dfrac13. a>1a > 1 ve b>ab > a olduğundan log⁡ab>log⁡aa=1\log_a b > \log_a a = 1; öyleyse t=3t = 3, yani b=a3b = a^3.

a⋅b=a⋅a3=a4=256=44a \cdot b = a \cdot a^3 = a^4 = 256 = 4^4 ve a>0a > 0 olduğundan a=4a = 4, b=64b = 64.

a+b=68a + b = 68. Sağlama: log⁡464=3\log_4 64 = 3, log⁡644=13\log_{64} 4 = \dfrac13, toplam 103\dfrac{10}{3}; 4⋅64=2564 \cdot 64 = 256.

Cevap: C