3. Interpretación gráfica de ecuaciones logarítmicas

Objetivos

  • Interpretar ecuaciones logarítmicas como intersecciones de gráficas.
  • Relacionar solución algebraica y solución gráfica.
  • Usar la representación cartesiana para estimar o verificar soluciones.

Resolver también es intersectar

Una ecuación como \(\log_2(x)=3\) puede verse como una intersección entre dos gráficas:

  • la curva \(y=\log_2(x)\);
  • la recta horizontal \(y=3\).

La coordenada \(x\) del punto de intersección es la solución de la ecuación.

Visualización con Cartesiano

La solución de \(\log_2(x)=3\) aparece en el punto \((8,3)\).

Ejemplo 1: solución algebraica y gráfica

Resuelve \(\log_2(x)=3\).

Algebraicamente:

\[ \log_2(x)=3 \Longleftrightarrow x=2^3 \]

\[ x=8 \]

Gráficamente, esto coincide con la intersección de \(y=\log_2(x)\) e \(y=3\), que ocurre en \((8,3)\).

La solución es \(x=8\).

Ejemplo 2: ecuación con desplazamiento

Resuelve \(\log(x-1)=2\), donde \(\log\) es decimal.

Restricción:

\[ x-1>0 \]

\[ x>1 \]

Resolución:

\[ \log(x-1)=2 \Longleftrightarrow x-1=10^2 \]

\[ x-1=100 \]

\[ x=101 \]

Gráficamente, la solución es la coordenada \(x\) donde la curva \(y=\log(x-1)\) alcanza la altura \(2\).

La solución es \(x=101\), y cumple la restricción \(x>1\).

Ejercicio 1

Resuelve \(\log_3(x)=2\) e interpreta la solución como una intersección.

Ejercicio 2

Resuelve \(\log(x+4)=1\) e indica la restricción.

Ejercicio 3

¿Qué recta horizontal se usa para interpretar gráficamente la ecuación \(\log_5(x)=4\)?

Ejercicio 4

Explica por qué la gráfica puede ayudar a detectar que una solución no pertenece al dominio.

Para recordar

Una ecuación logarítmica puede resolverse algebraicamente, pero la gráfica ayuda a interpretar qué significa la solución y a verificar si está en el dominio de la función.