10. Bases potencia y bases raíz

Objetivos

  • Aplicar propiedades de logaritmos cuando la base está escrita como potencia o como raíz.
  • Reescribir bases para compararlas con el argumento.

Idea clave

Cuando la base es una potencia o una raíz, conviene expresarla como potencia de una base conocida.

Base escrita como potencia

Si \(a>0\), \(a\neq 1\) y \(m\neq 0\):

\[ \log_{a^m}(a^n)=\frac{n}{m}. \]

Base escrita como raíz

Como \(\sqrt[m]{a}=a^{1/m}\), entonces:

\[ \log_{\sqrt[m]{a}}(a^n)=mn. \]

Ejemplo 1: base potencia

\[ \log_{3^2}(3)=\log_9(3) \]

Como \(9^{1/2}=3\), entonces:

\[ \log_9(3)=\frac{1}{2}. \]

Ejemplo 2: base raíz cuadrada

\[ \log_{\sqrt{5}}(5) \]

Como \(\sqrt{5}=5^{1/2}\), buscamos \(x\) tal que:

\[ (5^{1/2})^x=5. \]

Entonces \(x=2\).

Ejemplo 3: base raíz cúbica

\[ \log_{\sqrt[3]{7}}(7)=3 \]

porque \((7^{1/3})^3=7\).

Ejercicio 1

Calcula:

  1. \(\log_{3^2}(3)\)
  2. \(\log_{5^4}(5)\)
  3. \(\log_{10^3}(10)\)

Ejercicio 2

Calcula:

  1. \(\log_{\sqrt{2}}(2)\)
  2. \(\log_{\sqrt[4]{3}}(3)\)
  3. \(\log_{\sqrt[5]{11}}(11)\)

Ejercicio 3

Completa:

  1. \(\log_{a^m}(a)=\boxed{\phantom{000}}\)
  2. \(\log_{\sqrt[m]{a}}(a)=\boxed{\phantom{000}}\)

Cuidado

No se cambia la base por gusto: se reescribe para comparar exponentes. Siempre deben cumplirse las condiciones de existencia.