Cálculo del intercepto de la función logarítmica con el eje X

M2 — PAES electiva Media

Resumen inicial

El cálculo del intercepto de la función logarítmica con el eje $X$ determina el punto cartesiano $(x_0, 0)$ donde la curva corta al eje horizontal, obtenido al resolver $f(x) = 0 \Longleftrightarrow \operatorname{Arg}(x) = 1$, siendo el punto canónico universal $(1, 0)$ para funciones básicas.

Explicación en palabras simples

El cálculo del intercepto de la función logarítmica con el eje $X$ determina el punto cartesiano $(x_0, 0)$ donde la curva corta al eje horizontal, obtenido al resolver $f(x) = 0 \Longleftrightarrow \operatorname{Arg}(x) = 1$, siendo el punto canónico universal $(1, 0)$ para funciones básicas

El intercepto con el eje horizontal $X$ es el lugar donde la altura de la curva es cero ($y = 0$):

$$\log_b(x) = 0 \quad \Longleftrightarrow \quad x = b^0 = \mathbf{1} \quad \implies \quad P_X(\mathbf{1, 0})$$

  • ¿Por qué pasa siempre por $(1, 0)$?
  • Porque cualquier base elevada a cero da 1 ($b^0 = 1$).
  • $\log_2(1) = 0, \quad \log_{10}(1) = 0, \quad \ln(1) = 0, \quad \log_{0,5}(1) = 0$.
  • ¿Y si la función está trasladada?
  • Solo igualas el argumento a 1: en $f(x) = \log_3(x - 4)$, haces $x - 4 = 1 \implies x = 5 \implies (5, 0)$.

Explicación formal

Sea $f(x) = a \log_b(g(x)) + k$ con $a \neq 0$. El intercepto con el eje de abscisas se define como el conjunto de ceros o raíces $\mathcal{Z}(f) = \{x \in \operatorname{Dom}(f) \mid f(x) = 0\}$:
$$a \log_b(g(x)) + k = 0 \implies \log_b(g(x)) = -\frac{k}{a} \implies g(x) = b^{-k/a}$$

Caso elemental ($a = 1, k = 0, g(x) = x$):
$$\log_b(x) = 0 \Longleftrightarrow x = b^0 = 1 \implies P_X(1, 0)$$
Este punto $P_0(1, 0)$ es el cero invariante universal de todas las funciones logarítmicas canónicas.

Comprueba tu avance ¿En qué punto corta al eje X la función básica $f(x) = \ln(x)$?

Definiciones clave

  • Intercepto con el eje $X$ / Cero canónico: Punto $(1, 0)$ donde la función logarítmica básica cruza el eje de abscisas.
  • Ecuación de raíz: Condición $f(x) = 0$ que produce el corte horizontal.

Propiedades y relaciones importantes

  • Punto pivote universal: Todas las funciones logarítmicas básicas $y = \log_b(x)$ se cortan mutuamente en $(1, 0)$.
  • Dualidad con la exponencial: La exponencial corta al eje $Y$ en $(0, 1)$; el logaritmo corta al eje $X$ en $(1, 0)$.

Ejemplo guiado

Ejemplo El cálculo del intercepto de la función logarítmica con el eje $X$ determina el punto cartesiano $(x_0, 0)$ donde la curva corta al eje horizontal, obtenido al resolver $f(x) = 0 \Longleftrightarrow \operatorname{Arg}(x) = 1$, siendo el punto canónico universal $(1, 0)$ para funciones básicas

Calcula el intercepto con el eje $X$ de las siguientes funciones:
1) $f(x) = \log_6(x)$
2) $g(x) = \log_2(x - 5)$
3) $h(x) = 2\log_3(x + 1) - 4$

  • Paso 1: Para $f(x) = \log_6(x)$: - $\log_6(x) = 0 \implies x = 6^0 = 1$. - **Punto: $\mathbf{(1, 0)}$**.
  • Paso 2: Para $g(x) = \log_2(x - 5)$: - $x - 5 = 1 \implies x = 6$. - **Punto: $\mathbf{(6, 0)}$**.
  • Paso 3: Para $h(x) = 2\log_3(x + 1) - 4$: - $2\log_3(x + 1) = 4 \implies \log_3(x + 1) = 2$. - $x + 1 = 3^2 = 9 \implies x = 8$. - **Punto: $\mathbf{(8, 0)}$**.
Comprueba tu avance ¿Cuál es el corte con el eje X de la función $f(x) = \log_5(x + 3)$?

Procedimiento

  • Paso 1: Plantear la ecuación $f(x) = 0$.
  • Paso 2: Despejar el término logarítmico $\log_b(g(x)) = c$.
  • Paso 3: Pasar a forma exponencial $g(x) = b^c$ y despejar la incógnita $x_0$.
  • Paso 4: Escribir las coordenadas del intercepto como $(x_0, 0)$.

Errores frecuentes y cómo corregirlos

  • Error común: Confundir las coordenadas escribiendo $(0, 1)$ en lugar de $(1, 0)$.
  • Cómo corregirlo: En el eje $X$, la altura es CERO ($y = 0$): el punto es $(1, 0)$.

Ejemplos

Responde los siguientes ejercicios para poner a prueba lo que acabas de aprender.

1 ¿Cuál es el intercepto con el eje X de $f(x) = \log_{10}(x)$?
2 Calcula el corte con el eje X de $g(x) = \log_2(x - 9)$:
3 Halla el intercepto en X de $h(x) = \log_3(x) - 2$:
4 ¿En qué punto corta al eje X la función $p(x) = \log_{1/3}(x)$?

Ejemplos Verdadero/Falso

Decide si cada afirmación es verdadera o falsa antes de ver la explicación.

"Toda función logarítmica básica f(x) = log_b(x) intersecta al eje X en el punto (1, 0)."
"Intercambiar las coordenadas escribiendo (0, 1) en vez de (1, 0)."
"Olvidar sumar el desplazamiento h al calcular el nuevo intercepto."
"El intercepto con el eje X se obtiene resolviendo la ecuación f(x) = 0."
"Igualar x a cero para buscar el intercepto con el eje X."

Al terminar debes poder

Resumen El cálculo del intercepto de la función logarítmica con el eje $X$ determina el punto cartesiano $(x_0, 0)$ donde la curva corta al eje horizontal, obtenido al resolver $f(x) = 0 \Longleftrightarrow \operatorname{Arg}(x) = 1$, siendo el punto canónico universal $(1, 0)$ para funciones básicas

🎯 QUÉ Objetivo

Calcular e interpretar el intercepto de la función logarítmica con el eje X.

⚙️ CÓMO Procedimiento

Resolviendo f(x) = 0 para determinar las coordenadas del punto de corte (x₀, 0).

Fuente: Texto escolar MINEDUC — Álgebra y Funciones / Análisis de la Función Logarítmica

Practica

Preguntas conceptuales

Verificar las ideas clave antes de calcular.

  1. ¿Cuál es el intercepto en $x$ de $f(x)=\log_b(x)$?

  2. El intercepto en $x$ de una función logarítmica depende de la base $b$.

  3. ¿Por qué $f(1)=0$ para cualquier función logarítmica $f(x)=\log_b(x)$?

Reconocimiento

Identificar elementos, datos o procedimientos.

  1. $(1,0)$ pertenece a la gráfica de $f(x)=\log_{7}(x)$.

Ejercicios básicos

Aplicar el procedimiento principal en casos simples.

  1. Determina el intercepto en $x$ de $f(x)=\log_2(x)+3$.

  2. Una función logarítmica siempre tiene exactamente un intercepto con el eje $x$.

  3. Determina el intercepto en $x$ de $f(x)=\log_3(x-2)$.

Preguntas tipo PAES

Resolver preguntas con formato y distractores similares a PAES.

  1. ¿Cuál es el error frecuente al calcular el intercepto en $x$?

  2. El intercepto en $x$ de $f(x)=\log_b(x-c)$ se traslada junto con el desplazamiento horizontal.

  3. ¿Cuál es el intercepto en $x$ de $f(x)=\log_4(x+3)$?

Evaluación de dominio

☆☆☆ 0/3 niveles aprobados
Nivel 1 Definición
Nivel 2 Ejercicios simples
Nivel 3 Problemas de aplicación

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