Seja , . Para que: O valor de é:
Conhecida as propriedades do logaritmo, assim como a noção da condição de existência, pode-se escrever: \begin{matrix}
\log_{a^{-1}}{[\log_{a}{(x^2-15)}]} = -\log_{a}{[\log_{a}{(x^2-15)}]} > 0
\end{matrix}Então,\begin{matrix}
\log_{a}{[\log_{a}{(x^2-15)}]} < 0 &\Rightarrow&
\begin{cases} \log_{a}{(x^2-15)}> 0 \\ \log_{a}{(x^2-15)} < a^0
\end{cases}&\Rightarrow& \begin{cases}
x^2-15 > a^0 \\ x^2-15 < a^{a^0}
\end{cases}
\end{matrix}Assim, \begin{matrix} a^0 <x^2-15 < a^{a^0} &\Rightarrow& 1 < x^2 - 15 < a &\therefore& 4 < x < \sqrt{15+a}
\end{matrix}Segundo enunciado, $ x \in ]4,5[$, portanto: \begin{matrix}
x < \sqrt{15+a} = 5 &\therefore& a = 10 &\tiny{\blacksquare}
\end{matrix}\begin{matrix}Letra \ (E)
\end{matrix}