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TEMA 61 · ÁLGEBRA E FUNÇÕES

Funções exponenciais e logarítmicas

Na função exponencial f(x)=aˣ, com a>0 e a≠1, a variável aparece no expoente e cada aumento unitário em x multiplica o valor por a. O logaritmo responde à pergunta inversa: a que expoente devemos elevar a base para obter determinado valor positivo?

01 · ENTENDA

Exponencial descreve mudança multiplicativa.

Em f(x)=aˣ, aumentar x em 1 multiplica o valor da função por a.

Para f(x)=2ˣ: f(0)=1, f(1)=2, f(2)=4, f(3)=8. Os aumentos absolutos não são constantes, mas a razão entre valores consecutivos é 2.

a>1

A função exponencial é estritamente crescente. Exemplo: 2ˣ.

0<a<1

A função exponencial é estritamente decrescente. Exemplo: (1/2)ˣ.

Conexão com PG: quando observamos uma função exponencial em valores inteiros consecutivos de x, obtemos uma progressão geométrica de razão positiva a.
02 · OPERAÇÕES INVERSAS

Logaritmo desfaz uma potenciação.

2³=8 e log₂(8)=3 expressam a mesma relação.

Forma exponencial

2³=8

Forma logarítmica

log₂(8)=3

Pergunta

“A que expoente devo elevar 2 para obter 8?” A resposta é 3.

03 · CONDIÇÕES DA BASE E DO DOMÍNIO

As condições garantem uma função exponencial real invertível.

a > 0

A base positiva mantém aˣ real e positiva para todo x real.

a ≠ 1

Se a=1, a função fica constante e não possui inversa logarítmica.

Domínio e imagem: f(x)=aˣ tem domínio ℝ e imagem (0,+∞). Sua inversa logₐ(x) tem domínio (0,+∞) e imagem ℝ.
04 · ERROS COMUNS

As propriedades refletem a estrutura da potenciação.

log(a+b)=log a+log b

Distribuir logaritmo sobre soma

Essa propriedade não existe. Para argumentos positivos, logₐ(xy)=logₐx+logₐy; a soma comum não se transforma dessa maneira.

log₁(10)

Usar base 1

A base 1 não é permitida porque 1ˣ é sempre 1 e não produz uma função invertível.

Toda exponencial cresce

Ignorar bases entre 0 e 1

Se 0<a<1, a função aˣ é decrescente.

05 · EXEMPLO RESOLVIDO

Resolva 3ˣ=81.

O logaritmo pode ser entendido antes mesmo de usar qualquer calculadora.

1

Pergunte: qual potência de 3 produz 81?

2

3¹=3, 3²=9, 3³=27 e 3⁴=81.

3

Logo, x=4 e, de forma equivalente, log₃(81)=4.

06 · EXPERIMENTE

Veja exponencial e logaritmo como operações inversas.

O laboratório usa bases maiores que 1 para destacar crescimento. O caso de decaimento 0<a<1 foi tratado conceitualmente acima.

Exponencial

2^3 = 8

Logaritmo inverso

log2(8) = 3

EXPLORE E VERIFIQUE

Observe. Aplique. Justifique.

Compare configurações do laboratório e explique a relação encontrada. Depois, avance por três situações: reconhecer a ideia, aplicá-la e analisar um raciocínio.

1 · Reconhecer

Se log₂(32)=x, qual é x?

Ver a explicação

O logaritmo responde a qual expoente a base deve ser elevada.

2 · Aplicar

Uma quantidade hipotética começa em 80 unidades e cai à metade em cada rodada. Qual é seu valor após três rodadas completas?

Ver a explicação

A base 1/2 produz decaimento multiplicativo: 80→40→20→10.

3 · Analisar

Um aluno escreveu log₂(8+8)=log₂8+log₂8=6. Qual correção é válida?

Ver a explicação

log₂8+log₂8=log₂(8·8)=6; isso não é o mesmo que o logaritmo de 8+8.

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Atividades HUBMAT · revisão editorial de setembro de 2026.

08 · CONEXÕES

Exponenciais ligam sequências, finanças e modelos de crescimento ou decaimento.

Modelo discretoPG positiva
→
Mudança multiplicativaExponencial
↔
InversaLogaritmo
→
AplicaçõesJuros e escalas

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