Nessas condições, podemos organizar o seguinte quadro:
Tempo
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População
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Início
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Po
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1 ano
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P1 = Po . 1,03
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2 anos
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P2 = (Po . 1,03)1.03 = Po(1,03)²
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3 anos
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P3 = Po (1,03)3
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:
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X anos
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Po = Po (1,03)x
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Supondo que a população dobrará após x anos, temos: Px = 2Po ==> Po(1,03)x = 2Po <=>
(1,03)x = 2
Como não é possível resolver essa equação transformando-a em uma igualdade de potências de mesma base. Para resolvê-la, utilizamos logaritmos.
Logaritmo (log)
É o inverso de uma função exponencial.
Um logaritmo é um expoente.
Exemplo: 4² = 16. O logaritmo é Log4 16=2, em que 2 é chamado de logaritmo de 16 com base 4.
Se uma função exponencial é lida como bx = y, sua inversa ou logaritmo, é logby = x. Observe que o logaritmo é o expoente.
Logaritmos especiais
Decimais: Devido ao fato de que todo nosso sistema baseia-se no número 10, log y (sem uma base escrita) é sempre entendido como log base 10. Por exemplo: 10³ = 1000, por isso, log 1000 = 3
Naturais: é todo logaritmo de base e. O símbolo de um log natural é ln. Exemplo: loge y = lny
Propriedades e identidades
logb 1 = 0, para a função exponencial ficará: b⁰ = 1
logb x existe apenas quando x > 0.
logb b = x, independente do valor de b, essa equação sempre funciona. Logb b = 1.
bLogb x = x. É possível alternar essa equação de voltar para um log para confirmar que ela funciona. Logbx = Logbx.
Regra do produto
Logbx + Logby = Logbx (x . y)
Regra do quociente
Logbx - Logby = Logb(x/y)
Regra da potência
logb
xy
= y . logbx
Fórmula da mudança de base
logmn
= logb
n
logb
m