Saltearse al contenido

Logaritmos

El logaritmo de un número es el exponente al que hay que elevar una base fija para obtener dicho número. Es la operación inversa a la exponencial.

Si tenemos la expresión: logb(a)=c    bc=a\log_b(a) = c \iff b^c = a

Donde:

  • bb: es la base (siempre positiva y distinta de 1).
  • aa: es el argumento (siempre positivo).
  • cc: es el logaritmo (el resultado).

  1. Logaritmo Decimal (log\log): Es el logaritmo de base 10. Si no se escribe la base, se asume que es 10.
    • Ejemplo: log(100)=2\log(100) = 2 porque 102=10010^2 = 100.
  2. Logaritmo Natural o Neperiano (ln\ln): Es el logaritmo de base ee (e2,71828e \approx 2,71828). Es crucial en cálculo y procesos de crecimiento natural.
    • Ejemplo: ln(e)=1\ln(e) = 1 porque e1=ee^1 = e.

Estas reglas permiten simplificar expresiones complejas y resolver ecuaciones:

PropiedadFórmulaDescripción
Logaritmo de la unidadlogb(1)=0\log_b(1) = 0Cualquier base elevada a 0 da 1.
Logaritmo de la baselogb(b)=1\log_b(b) = 1Cualquier base elevada a 1 da sí misma.
Productologb(MN)=logb(M)+logb(N)\log_b(M \cdot N) = \log_b(M) + \log_b(N)El logaritmo de un producto es la suma de los logaritmos.
Cocientelogb(MN)=logb(M)logb(N)\log_b(\frac{M}{N}) = \log_b(M) - \log_b(N)El logaritmo de un cociente es la resta de los logaritmos.
Potencialogb(Mk)=klogb(M)\log_b(M^k) = k \cdot \log_b(M)El exponente baja multiplicando al logaritmo.

A veces necesitamos calcular un logaritmo cuya base no está en nuestra calculadora. Para ello usamos la fórmula de cambio de base:

logb(a)=logk(a)logk(b)\log_b(a) = \frac{\log_k(a)}{\log_k(b)}

(Donde kk suele ser 10 o ee para poder usar la calculadora).


Como mencionamos antes, el pH es una medida logarítmica de la concentración de iones hidrógeno [H+][H^+]:

pH=log[H+]pH = -\log[H^+]

Si la concentración de [H+][H^+] es 107 M10^{-7} \text{ M}, entonces: pH=log(107)=(7)=7 (Neutro)pH = -\log(10^{-7}) = -(-7) = 7 \text{ (Neutro)}

Debido a que es una escala logarítmica, un cambio de 1 unidad de pH representa un cambio de 10 veces en la acidez.