№6. Простейшие уравнения

Логарифмические уравнения

Запоминайте формулы по каждой теме
Осваивайте новые концепции ежедневно
Вдумывайтесь в теоретические материалы
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела: №6. Простейшие уравнения

Теоретическая справка

#917

 

ВАЖНО! Выражение loga(x)f(x)  определено, только если f(x ) > 0  и a(x) > 0, a(x) ⁄= 1.

Логарифмическое уравнение — уравнение, содержащее переменную x  в основании и/или аргументе логарифма.

Рассмотрим некоторые типы логарифмических уравнений.

Уравнение вида logaf(x) = b

Рассмотрим уравнение вида

loga f(x) = b,
(1)

где a > 0,a ⁄= 1  и b ∈ ℝ.

По определению логарифма это уравнение сводится к

f(x) = ab

 

ВАЖНО! Ограничение f(x) > 0  в данном случае выполняется автоматически, так как f(x ) = ab,  а выражение ab > 0  при a > 0,a ⁄= 1  и b ∈ ℝ.

 

Пример 1

Решите уравнение log13(4x + 1) = − 3.

Решение:

       (  )
         1  −3
4x+ 1 =  3
  4x+ 1 = 33

  4x+ 1 = 27
   4x = 26
    x = 6,5

 

Пример 2

Решите уравнение 3log9(4x+1) = 9.

Решение:

3log9(4x+1) = 32

log9(4x+ 1) = 2
  4x+ 1 = 92
  4x+ 1 = 81
   4x = 80

    x = 20

Уравнение вида logaf(x) = logag(x)

Рассмотрим уравнение

logaf (x) = logag(x),
(2)

где a > 0,a ⁄= 1.

Из монотонности функции y = log  x
      a  и ограничений на аргумент логарифма следует, что уравнение log f(x) = log g(x)
   a         a  равносильно любой из систем

{                  {
  f(x) = g(x)        f(x) = g(x)
              или
  f(x) > 0           g(x) > 0

Очевидно, что при решении уравнения выбирать нужно ту из систем, неравенство которой решается проще.

 

Пример 1

Решите уравнение log7(1− x) = log75.

Решение:

Так как неравенство 5 > 0  верно, то получаем уравнение

1− x = 5

 x = − 4

 

Пример 2

Решите уравнение log2(x + 1) = log2(12− 3x)

Решение:

В данном случае неравенство x+ 1 > 0  проще, поэтому возьмем его в систему. Тогда получаем

pict

 

Пример 3

Решите уравнение log3(2x +1) = log3(3− x)+ 1.

Решение:

Приведем уравнение к виду (2):

log3(2x + 1) = log3(3− x) +log33
  log3(2x+ 1) = log3((3 − x)⋅3)
   log3(2x + 1) = log3(9− 3x)

В данном случае неравенства 2x+ 1 > 0  и 9 − 3x > 0  одинаковой сложности, поэтому в систему можно взять любое из них. Тогда получаем

{
  2x+ 1 = 9− 3x
  2x+ 1 > 0
   {
     5x = 8
     x > − 0,5
   {
     x = 1,6
     x > − 0,5

      x = 1,6

Уравнение вида loga(x)b = c

Рассмотрим уравнение вида

loga(x)b = c,

где c ∈ ℝ,b > 0.

ОДЗ (область допустимых значений) этого уравнения: a(x) > 0,a(x) ⁄= 1.

Тогда по определению логарифма это уравнение сводится к системе

(      c
|{ (a(x)) = b
| a(x) > 0
( a(x) ⁄= 1

 

Пример

Решите уравнение logx+6 32 = 5.

Решение:

Получаем систему

pict

Поскольку из обеих частей уравнения можно извлекать корень нечетной степени, то получим

pict
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!