Formulas Logaritmos
1. **Definición del logaritmo:** El logaritmo de un número $x$ en base $b$ se define como el exponente al que hay que elevar $b$ para obtener $x$. Esto se expresa como:
$$\log_b x = a \iff x = b^a$$
con dominio $x > 0$, base $b > 0$, y $b \neq 1$.
2. **Logaritmo de la base:** El logaritmo de la base con base misma siempre es 1:
$$\log_b b = 1$$
3. **Logaritmo de 1:** El logaritmo de 1 en cualquier base válida es 0:
$$\log_b 1 = 0$$
4. **Suma de logaritmos:** La suma de logaritmos con la misma base es igual al logaritmo del producto de los argumentos:
$$\log_b x + \log_b y = \log_b (x \cdot y)$$
5. **Resta de logaritmos:** La resta de logaritmos con la misma base es el logaritmo del cociente:
$$\log_b x - \log_b y = \log_b \left( \frac{x}{y} \right)$$
6. **Multiplicación de logaritmos relacionados:** Es válida la siguiente identidad:
$$\log_b a \cdot \log_a c \cdot \log_c d = \log_b d$$
7. **División entre logaritmos con distinta base:** Se cumple que:
$$\frac{\log_c a}{\log_c b} = \log_b a$$
8. **Logaritmo como exponente:** Se cumple la igualdad:
$$x^{\log_b a} = a^{\log_b x}$$
9. **Potencia del argumento:** El logaritmo del argumento elevado a una potencia cumple:
$$\log_b a^n = n \cdot \log_b a$$
10. **Potencia de la base:** Potenciar la base del logaritmo es equivalente a multiplicar por el inverso de la potencia:
$$\log_b^n a = \frac{1}{n} \cdot \log_b a$$
11. **Potencia idéntica de base y argumento:** Si base y argumento tienen la misma potencia:
$$\log_b^n a^n = \log_b a$$
12. **Cambio de base:** El inverso del logaritmo cambia la base y el argumento:
$$\log_b a = \frac{1}{\log_a b}$$
13. **Potencia de un logaritmo:** La potencia del logaritmo se puede expresar como un logaritmo con base potenciada:
$$\left( \log_b a \right)^n = \log_b^n a$$
14. **Precaución:** No se puede descomponer el logaritmo de una suma o resta en suma o resta de logaritmos:
$$\log_c (a \pm b) \neq \log_c a \pm \log_c b$$
Estas son las 14 fórmulas esenciales de logaritmos en álgebra con explicaciones claras.