Um logaritmo com significado geométrico
Mirífico logaritmo
No Ensino Médio costuma-se definir:
O logaritmo em base 10 de um número $x>0$, \[\log_{10}(x),\] é o número $y$ tal que \[10^y = x\]
Por exemplo,
\[\log_{10}(1)= 0, \quad \log_{10}(10)= 1, \quad \log_{10}(100) = 2,\]
pois
\[10^0 = 1,\quad 10^1 = 10, \quad 10^2 = 100\]
Quando se aplica essa definição, por exemplo, a
\[\log_{10}(x) = \pi,\]
resulta que
\[10^{\pi} = x\]
Aqui há algo que não é tão claro: enquanto $10^2$ ou $10^3$ têm sentido claro, de repetições do fator $10$ em
\[10^2 = 10 \cdot 10\quad \mbox{e}\quad 10^3 = 10 \cdot 10 \cdot 10,\]
nos perguntamos:
Qual o significado de $10^{\pi}$ ? Pois o número $\pi$ já não serve para contar quantas vezes repetimos o fator $10$.
Nest post vamos:
i) definir o
logaritmo natural $\ln(x)$ de modo geométrico;
ii) mostrar que essa definição verifica o que mais se quer de um bom logaritmo:
\[\ln( x_1 \cdot x_2) = \ln(x_1) + \ln(x_ 2),\quad \mbox{para}\, x_ 1, x_ 2 > 0\]
iii) ver que logaritmos em base $10$ (ou em qualquer outra base) podem ser definidos a partir do logaritmo natural.
iv) ter hipercalculadoras que mostrarão gráficos e aproximarão valores de logaritmos.