Un’ equazione logaritmica interessante risolta con due diversi metodi

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i logaritmi

Esercizio

Risolvere la seguente equazione logaritmica:

xlog25 + 25logx = 10

Soluzione

Ricordiamo che

log x = log10

cioè il logaritmo presente nell’equazione è in base  10.

Possiamo risolvere questa equazione attraverso due metodi.

I Metodo

Effettuiamo la seguente sostituzione:

y = log x  ⇒ 10y = x    (1)

Segue che:

(10y )log25  + 25= 10

10 y lo25 + 25= 10

Poniamo ora :

z = 25 y

Sostituendo nell’ equazione segue che:

10 logz +z = 10   (2)

Sostituiamo ancora:

t = 10logz

Passando ai logaritmi, segue che:

log t = log 10 * log z 

essendo  log10 = 1

dunque

log t = log z ⇒  t = z  

Sostituendo nella (2)

⇒ z + z = 10

⇒ z = 5

Ricordando che  z = 25 :

5 = 25y      ⇒ y = 1/2

101/2 = x per la  (1)

Dunque, la soluzione dell’equazione è 

x = √10

II Metodo

Riscriviamo la nostra equazione

xlog25 + 25logx = 10

Effettuando le seguenti sostituzioni:

y = xlog25

z = 25 logx

Passando ai logaritmi:

log y = log (xlog25 ) = log25 * log x

log z = log (25logx ) = logx * log25

⇒ y = z

Sostituendo nell’equazione di partenza, avremo:

y + y = 10  ⇒  y = 5

Essendo y =5 =  x log25 

passando di nuovo ai logaritmi:

log y = log5 = log25 * logx

dove

log25 = 2log5

Ne consegue:

log 5 = 2 log 5 * logx 

cioè: logx = 1/2  

Dunque, la soluzione dell’equazione è 

x = √10

la stessa, ovviamente, ottenuta con il primo metodo!

Matematica e Ricerca Operativa

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