CONSTRUINDO GRÁFICOS DE FUNÇÕES LOGARÍTMICAS

Introduzindo Funções Logarítmicas como Funções Inversas

Toda função exponencial da  forma y = a x é uma função que tem uma inversa chamada  função logarítmica.  Uma função logarítmica para x > 0 e a  uma constante positiva diferente de 1 é definida como x = log a y se e somente se y = a x. Sendo que  y nomeado como o  logaritmando, a é a base, e x é o logarítmo.  A definição de um logarítmo indica que o logarítmo é um expoente.

Considere o gráfico da função exponencial  f ( x )  = 2 x.

A inversa dessa  função exponencial é a função logarítmica y = log 2 x.  Examine o gráfico contendo ambas a função exponencial e a função logarítmica.


 

Desde que a inversa de uma função seja determinada pela permuta de variáveis na  função e solucionando - a para a variável dependente , o gráfico da  função logarítmica é a reflexão do gráfico da função exponencial através da linha y = x.  O domínio e a imagem são trocados de acordo.

Examine o gráfico de y 1 = log 2 x  acima e determine o seguinte.
a)  Qual é o domínio usando a notação de intervalo?
    Resp.: 

b)  Qual é a imagem usando a notação de intervalo?
    Resp.: 

c)  Qual o ponto onde o eixo - x é interceptado?
    Resp.: (1, 0)

d)  Para qual eixo o  gráfico é assintótico?
    Resp.: eixo - y

e)   y 1 é uma função crescente ou decrescente?
 
    Função crescente
 

Vamos agora examinar o gráfico de uma função logarítmica onde, 0 <  a < 1.
 Façamos o gráficos para a=1/2.


 
 
 

Baseado no gráfico de y 3 = log 1/2 x , determine o seguinte.

a)  Qual é o domínio usando a notação de intervalo?
    Resp.: 

b)  Qual é a imagem usando a notação de intervalo?
    Resp.: 

c)  Qual o ponto onde o eixo - x é interceptado?
     No ponto (1, 0)

d)  Para qual eixo o  gráfico é assintótico?
     eixo - y

e)    y 3 é uma função crescente ou decrescente?
     Função decrescente

f) O que há de comum que você percebeu nos gráficos de y 1 = log 2 x e y 3 = log 1/2 x ?
    Resp.: Ambos os gráficos tem um domínio de , uma imagem de , o eixo-x é interceptado em (1, 0), e tem como assíntota o eixo-y.

g) Compare e determine a principal diferença ?
     A função onde a = 2 é crescente e onde a = 1/2 é decrescente.
 

A inversa da função exponencial natural y = e x é denominada função logarítmica natural y = ln x.

Examine o gráfico da função logarítmica natural e determine o seguinte:

a)  Qual é o domínio usando a notação de intervalo?
    Resp.: 

b)  Qual é a imagem usando a notação de intervalo?
    Resp.: 

c)  Qual o ponto onde o eixo - x é interceptado?
      O ponto (1, 0)

d)  Para qual eixo o  gráfico é assintótico?
      eixo - y

e)    y 4 é uma função crescente ou decrescente?
      Função crescente
 
 

A notação y = log x sem base indicada, é reservada para a função logarítmica comum, onde a base é 10.

Examine o gráfico da função logarítmica comum.

O que você observa de comum entre os gráficos da função logarítmica comum e da função logarítmica natural?

    Ambos os gráficos tem um domínio de (0, inf), uma imagem de ,  o eixo - x é interceptado em (1, 0), e a assíntota é o eixo-y.

Em geral, para todo número real positivo a, , a função logarítmica f ( x ) = log a x  tem as seguintes propriedades:

i)  O domínio de f é o conjunto dos números reais positivos .

ii) A imagem de f é o conjunto dos números reais  .

iii) O eixo - x é  interceptado por  f no ponto (1, 0).

iv)  O gráfico de f é assintótico com o eixo-y.

v)  f é uma função crescente a > 1.

vi) f é uma função decrescente se 0 < a < 1.

vii) f é uma função um-a-um. (verificar o original)
 
 
 

Investigando Gráficos de Funções na Forma Logarítmica

Considere os gráficos das equações logarítmicas.

Descreva a localização dos  gráficos de y 7 e y 8 em relação à y 6

    y 7 varia para a direita 1 unidade; y 8 varia para a esquerda 1 unidade.

Determine o domínio usando a notação de intervalo:

a)  Para a função y 7 o domínio é ( 1, inf )

b)  Para a função y 8 o domínio é ( - 1, inf )
 

Determine o ponto em que o eixo-x é interceptado
a)  Para a função y 7o ponto é ( 2, 0 )
b) Para a função y 8o ponto é ( 0, 0 )
 

Considere os gráficos de um outro trio de equações logarítmicas.


 

Descreva a locação dos gráficos de y10  e y11 nos termos de y9.

    y10 varia para a direita 2 unidades; y11 varia para a esquerda 3 unidades.

Determine a imagem usando a notação intervalo
a)  Para a função y10

b)   Para a função y11

Determine o ponto onde o eixo-x é interceptado:

a) Para a função y10  o ponto é ( 3, 0 )

b) Para a função y11 o ponto é ( -2, 0 )
 

Que  conjecturas podem ser feita sobre o gráfico de y = loga (x - b) tendo como base o gráfico da função y = loga ?

    Se b > 0, o gráfico de y = loga (x - b) é o resultado da variação do gráfico de y = loga x para a direita b unidades.  Se b <  0, o gráfico de y = loga (x - b) é o resultado da variação do gráfico de y = loga x para a esquerda b unidades.
 

Agora é com você!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!@@@@@@@@!!!!!!

Examine os gráficos das equações logarítmicas.

Descreva a localização dos gráficos de y13 e y14 nos termos de y12.

Resp.: y13 varia acima  2 unidades; y14  varia para baixo 1 unidade.

Identifique os gráficos como cada crescente ou decrescente.
a) A função y13 é crescente
b) A função y14 é crescente

Examine os gráficos de outros conjuntos de equações logarítmicas.
 

Descreva a localização dos gráficos de y16 e y17 em relação à localização de y15.

    y16 varia acima  4 unidades; y17  varia para baixo 1,5 unidade.

Identifique os gráficos como cada crescente ou decrescente.
a) A função y16   é decrescente
b) A função y17  é crescente

Examine os gráficos de outros conjuntos de equações logarítmicas.

Qual a conjectura que pode ser feita sobre o gráfico de y = loga (x) + b com respeito ao gráfico da função y = loga (x) ?
     Compare com sua Conjectura

Analise o gráfico da equação logarítmica da curva relatada em y = ln ( x ) que tem sido transformada como segue e confirmada pelo gráfico.

a)  variam acima três unidades

y18 = ln (x)  + 3

b)  varia para a esquerda duas unidades

y19  = ln (x + 2)

c)  varia uma unidade acima

y20  =  ln(x) - 1
 
 

Aprofundando seus Conhecimentos


Explique porque o eixo-y é uma assíntota vertical do gráfico de y = loga x.

    Quando o valor de x aproxima - se de 0, o valor da função aproxima - se de infinito se
a > 1 e aproxima - se de  menos infinito quando 0 < a < 1.

Construa o gráfico do seguinte par de equações no mesmo gráfico e explique se os seus gráficos são os mesmos.
 


 

y22 = x

Os gráficos são idênticos desde que a definição seja y =  ln ( e x )  =  x.

Se a é um número real positivo e sua recíproca é b, discuta a relação entre os gráficos de y = loga x e y = logb x .

    Os gráficos de y = loga x e y = logb x são reflexões através do eixo-x.

Considere o domínio das funções abaixo e explique porque seus gráficos não são os mesmos.

y23 =  log ( x )

y24 = 2 log ( x )
 


 

         Compare com sua resposta