¿Cuál sería una prueba para [math] \ frac {\ log_b (x)} {\ log_b (y)} = \ log_y (x) [/ math]?

Comencemos con esto:

[matemáticas] a ^ x = y [/ matemáticas]

Ahora, toma [math] \ log_b [/ math] de ambos lados:

[matemáticas] \ log_b {a ^ x} = log_b {y} [/ matemáticas]

Recuerda las reglas de los logaritmos, específicamente

[matemáticas] \ boxed {\ log_b {a ^ c} = c \ cdot \ log_b {a}} [/ math]

Entonces, podemos expandir nuestra expresión anterior a:

[matemáticas] x \ cdot \ log_b {a} = \ log_b {y} [/ matemáticas]

Ahora divida ambos lados entre [math] \ log_b {a} [/ math]:

[matemáticas] x = \ frac {\ log_b {y}} {\ log_b {a}} [/ matemáticas]

También podemos resolver [math] x [/ math] simplemente usando [math] \ log_a [/ math]:

[matemáticas] a ^ x = y [/ matemáticas]

[matemáticas] \ log_a {a ^ x} = \ log_a {y} [/ matemáticas]

[matemáticas] x = \ log_a {y} [/ matemáticas]

Aplicando la propiedad transitiva obtenemos:

[matemáticas] \ boxed {\ frac {\ log_b {y}} {\ log_b {a}} = \ log_a {y}} [/ math]

QED

Deje [math] x = b ^ m [/ math], [math] y = b ^ n [/ math], luego

LHS = [matemáticas] \ dfrac mn [/ matemáticas]

Dado que [math] \ displaystyle [/ math] [math] x = (b ^ n) ^ {\ frac mn} = y ^ \ frac mn [/ math]

RHS = [matemáticas] \ dfrac mn [/ matemáticas] = LHS

Así se prueba la igualdad. De hecho, es muy útil cuando avanzas en logaritmos.

Aquí está la prueba.

El paso importante es recordar que si

[matemáticas] z = log_y x [/ matemáticas]

entonces, podemos escribir esto como

[matemáticas] x = y ^ z [/ matemáticas]

ahora podemos tomar registros con base b.

[matemáticas] log_b x = log_b (y ^ z) [/ matemáticas]

ahora usamos una regla de registro para convertir el registro de una potencia en un solo logaritmo

[matemáticas] log _b (y ^ z) = zlog_b y [/ matemáticas]

finalmente, resolvemos por z

[matemáticas] z = log_bx / log_by [/ matemáticas]

Se me ocurrió esta prueba por mi cuenta.

Debido a mi falta de conocimiento sobre cómo usar símbolos matemáticos en Quora, he decidido usar una imagen en su lugar: