Questão FC188309
qual o valor de \({ \large x \over y}\)?
Logaritmo
CESGRANRIO · 2018
Se x e y são números reais, tais que
2 log(x-2y) = logx + logy,
qual o valor de \({ \large x \over y}\)?
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Gabarito
D
Comentário do professor
A solução da equação dada, \( 2 \log(x - 2y) = \log x + \log y \), começa com a manipulação dos logaritmos.
Utilizando a propriedade dos logaritmos que afirma que a soma de logaritmos é igual ao logaritmo do produto, reescrevemos a equação:
\( 2 \log(x - 2y) = \log(xy) \)
A partir daí, aplicamos outra propriedade que permite ajustar a equação para obter um logaritmo como uma potência:
\( \log((x - 2y)^2) = \log(xy) \)
Ao eliminar os logaritmos, temos:
\( (x - 2y)^2 = xy \)
Expandindo a equação anterior resulta em:
\( x^2 - 4xy + 4y^2 = xy \)
Reorganizando, obtemos uma equação quadrática em termos de \( x \):
\( x^2 - 5xy + 4y^2 = 0 \)
Agora, utilizamos a Fórmula de Bhaskara para resolver essa equação:
\( \Delta = (-5y)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 4y^2 \)
Calculando o discriminante, chegamos a:
\( \Delta = 25y^2 - 16y^2 = 9y^2 \)
Assim, podemos determinar as raízes:
\( x = \frac{5y \pm \sqrt{9y^2}}{2} \)
Essa expressão se simplifica para:
\( x = \frac{5y \pm 3y}{2} \)
Obtendo duas soluções:
\( x = 4y \quad \text{ou} \quad x = y \)
Porém, ao analisarmos as condições de validade no contexto dos logaritmos:
Precisamos garantir que \( x - 2y > 0 \), ou seja:
\( x > 2y \)
Dividindo ambos os lados por \( y \) (considerando que \( y > 0 \)), resulta em:
\( \frac{x}{y} > 2 \)
Disso, concluímos que a solução \( x = y \) não atende à condição imposta. Portanto, a única solução viável é:
\( \frac{x}{y} = 4 \)
Assim, confirmamos que o valor de \({\large \frac{x}{y}} = \color{brown}{4}\).
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