Libro de los Logaritmos

13. Errores frecuentes y restricciones

Objetivos

  • Reconocer las restricciones de existencia de los logaritmos.
  • Evitar errores frecuentes al aplicar propiedades.
  • Distinguir propiedades válidas de transformaciones falsas.

Restricciones del logaritmo

Para que \(\log_a(x)\) exista en los números reales:

\[ a>0,\qquad a\neq 1,\qquad x>0. \]

Para \(\log(x)\), la base ya es \(10\), así que solo se exige \(x>0\).

No existen en los reales

  • \(\log_a(0)\)
  • \(\log_a(-5)\)
  • \(\log_1(8)\)
  • \(\log_{-2}(8)\)

Errores frecuentes

Son falsas, en general, las siguientes transformaciones:

\[ \log_a(x+y)=\log_a(x)+\log_a(y) \]

\[ \log_a(x-y)=\log_a(x)-\log_a(y) \]

Ejemplo 1: argumento negativo

\(\log(-100)\) no existe en los reales, aunque la base decimal sea válida, porque el argumento es negativo.

Ejemplo 2: base no permitida

\(\log_1(20)\) no existe, porque la base no puede ser \(1\).

Ejemplo 3: igualdad falsa por suma

\[ \log(10+90)\neq \log(10)+\log(90). \]

La propiedad válida separa productos, no sumas.

Ejemplo 4: revisar antes de resolver

En \(\log_2(x-3)\), se requiere:

\[ x-3>0 \quad \Rightarrow \quad x>3. \]

Ejercicio 1

Determina si existe en los números reales:

  1. \(\log_3(27)\)
  2. \(\log_1(9)\)
  3. \(\log(-1)\)

Ejercicio 2

Indica si cada transformación es correcta o incorrecta:

  1. \(\log_a(xy)=\log_a(x)+\log_a(y)\)
  2. \(\log_a(x+y)=\log_a(x)+\log_a(y)\)
  3. \(\log\left(\frac{x}{y}\right)=\log(x)-\log(y)\)

Ejercicio 3

Encuentra la restricción:

  1. \(\log_5(x-2)\)
  2. \(\log(3x+6)\)
  3. \(\log_a(4-x)\)

Cómo evitar errores

Antes de aplicar propiedades, pregunta: ¿hay producto, cociente o potencia? Si solo hay suma o resta dentro del logaritmo, no se separa.