1. Énonçons le problème :
Vérifier si les expressions $\log(5x^3) + \log 2 - 2 \log(8x^2)$ et $\log(2x) + \log 5 - 3 \log(4x)$ sont équivalentes.
2. Rappel des propriétés des logarithmes :
- $\log a + \log b = \log(ab)$
- $n \log a = \log(a^n)$
- $\log a - \log b = \log\left(\frac{a}{b}\right)$
3. Simplifions la première expression :
$$\log(5x^3) + \log 2 - 2 \log(8x^2) = \log(5x^3 \times 2) - \log((8x^2)^2)$$
$$= \log(10x^3) - \log(64x^4) = \log\left(\frac{10x^3}{64x^4}\right)$$
4. Simplifions la fraction en annulant $x^3$ au numérateur et dénominateur :
$$\log\left(\frac{10\cancel{x^3}}{64x^{\cancel{3}}x}\right) = \log\left(\frac{10}{64x}\right)$$
5. Simplifions la fraction $\frac{10}{64}$ en annulant par 2 :
$$\log\left(\frac{\cancel{2}5}{\cancel{2}32x}\right) = \log\left(\frac{5}{32x}\right)$$
6. Simplifions la deuxième expression :
$$\log(2x) + \log 5 - 3 \log(4x) = \log(2x \times 5) - \log((4x)^3)$$
$$= \log(10x) - \log(64x^3) = \log\left(\frac{10x}{64x^3}\right)$$
7. Simplifions la fraction en annulant $x$ au numérateur et dénominateur :
$$\log\left(\frac{10\cancel{x}}{64x^{\cancel{1}}x^2}\right) = \log\left(\frac{10}{64x^2}\right)$$
8. Simplifions la fraction $\frac{10}{64}$ en annulant par 2 :
$$\log\left(\frac{\cancel{2}5}{\cancel{2}32x^2}\right) = \log\left(\frac{5}{32x^2}\right)$$
9. Conclusion :
La première expression est $\log\left(\frac{5}{32x}\right)$ et la deuxième est $\log\left(\frac{5}{32x^2}\right)$.
Elles ne sont donc pas équivalentes car les dénominateurs diffèrent par une puissance de $x$.
Réponse : Non, Béatrice a tort, les expressions ne sont pas équivalentes.
Logarithme Equivalence Fe39E1
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