логарифмическое уравнение - страница 2
Решите логарифмические уравнения: 1) \( x^{\log_3x-2}=27 \)
2) \( x^{\log_2x-3}=16 \)
3) \( x^{3-\log_3x}=9 \)
4) \( x^{\log_5x+2}=125 \)
Решение: 1/ Так как x=3^(log3_x); (3^log3_x)^log3_x=3^3; 3^((log3_x)^2-2*log3_x)=3^3; (log3_x)^2-2*log3_x=3; log3_x=t; t^2-2t-3=0; D=4+12=16=4^2; t1=-1; log3_x=-1; x1=3^(-1)=1/3; t2=3; log3_x=3; x2=3^3=27. ответ : х= 1/3. х=27. 2) так как х=2^(log2_x); 2^(log2_x)^2-3*log2_x)=16=2^4; (log2_x)^2-3*log2_x=4; log2_x=t; t^2-3t-4=0; t1=-1; log2_x=-1; x1=2^-1=1/2; t2=4; log2_x=4; x2=2^4=16. 3) так как x=3^(log3_x), следует 3^(3*log3_x-(log3_x)^2)=3^2; 3*log3_x-(log3_x)^2=2; log3_x=t; 3t^2-t-2=0; t1=1; log3_x=1; x=3^1=3; t2=-2/3; log3_x=-2/3; x=3^(-2/3). 4. x=5^(log5_x); 5^((log5_x)^2+2*log5_x)=5^3; (log5_x)^2+2*log5_x=3; log5_x=t; 5^2+2t-3=0; t1=-1; log5_x=-1; x1=5^-1=1/5; t2=3; log5_x=3; x2=5^3=125Найдите значение выражения \( \log_{0,15}20 - \log_{0,15}3 \)
Решение: log₀.₁₅20-log₀.₁₅3=log₀.₁₅(20/3)=log₀.₁₅(3/20)⁻¹=-1log₀.₆10-log₀.₆6=log₀.₆(10/6)=log₀.₆(6/10)⁻¹=-1
Используется формула:
есть формула логарифма дроби по основанию а - логарифм числителя по осн а минус логарифм знаменателя по осн а
здесь обратная ей, т е 2 выражение равно log по осн 0.6 числа 10/6
далее 10/6 представляем как 6/10^-1, т е ( 0.6)
-1 выносим перед логарифмом, log числа 0.6 по осн 0.6 равен 1
-1*1=-1решить логарифмические уравнения. 1) \( \log_3(2x+1)=2 \)
3) \(\lg_(6x+7)=\lg(4x+1) \)
5) \(\log_{0,7}x +\log_{0,7}(x+1)=\log_{0,7}2 \)
Решение: 1
ОДЗ
2x+1>0⇒x>-0,5
2x+1=9
2x=8
x=4
3
ОДЗ
2-5x>0⇒5x<2⇒x<0,4
2-5x=8
2x=-6
x=-1,2
5
ОДЗ
{x>0
{x+1>0⇒x>-1
x∈(0;∞)
log(0,7)(x²+x)=log(0,7)2
x²+x=2
x²+x-2=0
x1+x2=-1 U x1*x2=-2
x1=-2∉ОДЗ
x2=1
1) Log_3 (2x+1) =2 ⇔ 2x+1 = 3² ⇒ x = 4.
-
3) Lg(6x+7) = Lq (4x+1) ⇔{ 6x+7>0 ; 4x+1>0 ; 6x+7 = 4x +1 ⇔{ x> -1/4 ; x = -3⇒
x ∈ ∅.
-
5) Loq _(0,7) x +Log_(0,7) (x+1) = Lq_(0,7) 2 ⇔{ x>0 ; x +1>0 ; x(x+1) =2⇔
{ x>0 ; x² + x -2 =0 ⇔ { x>0 ; [ x = -2 ; x =1.⇒ x =1.
Найдите произведение корней уравнения \(\log_x2 + log_{4x}4 = 1\)
Решение: $$ 1) \log_x2 + log_{4x}4 = 1\\\\ 1/log_2x + 2/log_24x = 1\\\\ log_24x + 2log_2x = log_24xlog_2x\\\\ log_24x + 2log_2x - log_24xlog_2x = 0\\\\ log_24x(1 - \log_2x)+2log_2x = 0\\\\ (log_24+log_2x)(1 - log_2x) + 2log_2x = 0\\\\ (2+log_2x)(1 - log_2x) + 2log_2x = 0\\\\ 2 - log^2_2x - log_2x + 2log_2x = 0\\\\ -log^2_2x + log_2x + 2 = 0 log_2x = t\\\\ -t^2+t+2 = 0\\\\ t = -1, t = 2\\\\ log_2x = -1, x = 1/2\\\\ log_2x = 2, x = 4\\\\ x_1*x_2 = 2\\\\ $$Как решаются логарифмические уравнения подобного вида? \(\log_{\frac{1}{3}}^2 +7\log_{\frac{1}{3}}+12=0 \)
Решение: ОДЗ: x>0
Сделаем замену: пусть log2/3(x)=t, тогда:
t^2+7t+12=0
D=7^2-4*12=1
t1=(-7-1)/2=-4
t2=(-7+1)/2=-3
Сделаем обратную замену:
1).log2/3(x)= -4
2).log2/3(x)=-3
Решим эти два уравнения:
1)log2/3(x)=-4
log2/3(x)=log2/3 (81/16)
x=81/16 = 5 1/16
2). log2/3(x)=-3
log2/3(x)=log2/3(27/8)
x=27/8=3 3/8
Вводите новую переменную: log2/3x = t
Тогда уравнение такое:
t^2 + 7t + 12 = 0
D = 49-48 = 1
t1 = (-7-1)/2 = -4
t2 = (-7+1)/2 = -3
Теперь вместо t подставляете:
log2/3x = -4
x = (2/3)^-4 = (3/2)^4 = 81/16 = 5 целых 1/16
log2/3x = -3
х = (2/3)^-3 = (3/2)^3 = 27/8 = 3 целых 3/8
Решите логарифмические уравнения:
1) \( 3 lg^{2}( x-1) -10lg( x-1) +3=0 \)
2) \( \frac{1}{5-lgx} + \frac{2}{1+lgx} =1 \)
3) \( lg^{2}(100x) + lg^{10x}=14+ lg \frac{1}{x} \)
4) \( lg^{2} x- 2lgx= lg^{2}100-1 \)
Решение: 3*lg²(x-1)-10*lg(x-1)+3=0
lg(x-1)=t ⇒
3t²-10t+3=0 D=64
t₁=3 lg(x-1)=3 x-1=10³ x₁=1001
t₂=1/3 lg(x-1)=1/3 x-1=∛10 x₂=∛10+1
1/(5-lgx)+2/(1+lgx)=1
1+lgx+10-2lgx=-lg²x+4lgx+5
lg²x-5lgx+6=0
lgx=t ⇒
t²-5t+6=0 D=1
t₁=2 lgx=2 x₁=10²=100
t₂=3 lgx=3 x₂=10³=1000
lg²x-2lgx=lg²100-1
lg²x-2lgx=2²-1
lg²x-2lgx-3=0
lgx=t
t²-2t-3=0 D-16
t₁=3 lgx=3 x=1000
t₂=-1 lgx=-1 x=1/10.решить логарифмические уравнения )
lgx-lg11=lg19-lg(30-x)
lgx=2-lg5
Решение: lgx-lg11=lg19-lg(30-x) ОДЗ x>0 ; 30-x > 0 ; x < 30 ; 0 < x <30lg x/11 = lg 19/(3-x)
так как основания логарифмов равны (10)
x/11 = 19/(30-x)
x(30-x) = 19*11
-x^2 +30x -209 =0
x^2 -30x +209 =0
x1 =11 ; x2=19 входят в ОДЗ
lgx=2-lg5 ОДЗ x>0 ;
lgx=lg100-lg5
lgx=lg(100/5) = lg20
так как основания логарифмов равны (10)
x=20 входят в ОДЗ
решить логарифмические уравнения
1) log3(x+5)=2
2) log 1/5(2x+7)=-2
3) log6(x^2+8)=log(6x-1)
4) log3 x+2logx 27-5=0
Решение: 1. log₃(x+5)=2. x+5>0, x>-5
x+5=3², x+5=9
x=4
2. log₁/₅(2x+7)=-2. 2x+7>0, x>-3,5
2x+7=(1/5)⁻²
2x+7=25
x=9
3. log₆(x²+8)=log₆(6x-1)
{x²+8>0
6x-1>0, x>1/6
x²+8=6x-1
x²-6x+9=0, (x-3)²=0
x=3
4. log₃x+2log_x 27 -=0
log₃x+2*(log₃27/log₃x)-5=0
log₃x+6/log₃x-5=0
log₃x=t, t≠0
t²-5t+6=0
t₁=2, t₂=3
1. t₁=2, log₃x=2, x₁=9
2. t₂=3, log₃x=3. x₂=27Тема логарифмические уравнения и неравенства. \(\log_2(x^2+2x-3) \leq \log_2(x+9)\)
Решение: Сначала ОДЗ х² +2х - 3 больше 0
х + 9 больше 0
Первое неравенство имеет решение:(-∞;-3)∨(2;+∞)
второе неравенство имеет решение х больше -9
ОДЗ х∈(-9; -3)∨(2; +∞)
Теперь само решение. Потенцируем. Т. к 2 больше 1, при потенцировании сохраняется знак неравенства
х² + 2х - 3 ≤ х + 9
х² +х -12 ≤ 0
х∈ [ -4; 3]
Учитывая ОДЗ, пишем ответ:
х∈[ -4; -3)∨(2; 3]Решить уравнения, используя указанные способы: -преобразование и потенцирование в) \(\log_4\log_2x +\log_2\log_4x=2\)
Решите неравенство: а) \(\log_{0,5}\log_6\frac{x^2+x}{x+4}\leq 0\)
б) \(\frac{\log_2(3\cdot 2^{x-1}-1}{x}\geq 0\)
Решите показательное уравнение, используя в решении указанный способ: -разложение на множители: б) \(x^2\cdot 2^{\sqrt{-x}} +4=2^{\sqrt{-x}}+4x^2\); -введение новой переменной: в) \(4^{x-\sqrt{x^2-5}}-12\cdot 2^{x-1-\sqrt{x^2-5}}+8 =0\)
г) \(3^{2x+1}+3^{1-2x}-7(3^x+3^{-x})=4\)
ж) \((\sqrt{5+2\sqrt6})^x +(\sqrt{5-2\sqrt6})^x=10\)
Решение: В) перейдем к основанию 2
(og(2)log(2)x)/2+(log(2)log(2)x)/2=2
2log(2)log(2)x=4
log(2)log(2)x=2
log(2)x=4
x=16
a) ОДЗ
x(x+1)/(x+4)>0
x=0 x=-1 x=-4
_ + _ +
-(-4)-(-1)-(0)-
x∈(-4;-1) U (0;∞)
log(6)[(x²+x)/(x+4)]≥1 (основание меньше 1, знак меняется)
(x²+x)/(x+4)≥6
(x²+x)/(x+4)-6≥0
(x²+x-6x-24)/(x+4)≥0
(x²-5x-24)/(x+4)≥0
x²-5x-24=0
x1+x2=5 U x1*x2=-24⇒x1=-3 U x2=8
x+4=0⇒x=-4
_ + _ +
-(-4)-[-3]-[8]-
x∈(-4;-3] U [8;∞)
б) ОДЗ
1,5*2^x-1>0⇒1,5*2^x>1⇒2^x>2/3⇒x>log(2)(2/3)
{x>0
{log(2)(1,5*2^x-1)≥0⇒1,5*2^x-1≥1⇒1,5*2^x≥2⇒2^x≥4/3⇒x≥log(2)(4/3)
б) ОДЗ x<0
x²*2^√-x+4-2^√-x-4x²=0
2^√-x*(x²-1)-4(x²-1)=0
(x²-1)*(2^√-x-4)=0
x²-1=0
x²=1
x=-1
x=1∉ОДз
2^√-x-4=0
2^√-x=4
√-x=2
-x=4
x=-4
в) ОДЗ x²-5≥0⇒x≤-√5 U x≥√5
4^(x-√(x²-5))-6*2^(x-√(x²-5))+8=0
2^(x-√(x²-5))=a
a²-6a+8=0
a1+a2=6 U a1*a2=8
a1=2⇒2^(x-√(x²-5))=2⇒x-√(x²-5)=1
x-1=√(x²-5)
x²-2x+1=x²-5
-2x=-6
x=3
a2=4⇒2^(x-√(x²-5))=4
x-√(x²-5)=2
x-2=√(x²-5)
x²-4x+4=x²-5
-4x=-9
x=2,25
г)(3^x+3^-x)²=3^2x+3^-2x -2⇒3^2x+3^-2x=(3^x+3^-x)²-2
3(3^x+3^-x)²-6-7(3^x+3^-x)-4=0
3^x+3^-x=a
3a²-7a-10=0
D=49+120=169
a1=(7-13)/6=-1⇒3^x+3^-x=-1 нет решения, т. к. 3^x и 3^-x принимают только положительные значения
a2=(7+13)/6=10/3⇒3^x+3^-x=10/3
3^x=b
b+1/b-10/3=0
3b²-10b+3=0
D=100-36=64
b1=(10-8)/6=1/3⇒3^x=1/3⇒x=-1
b²=(10+8)/6=3⇒3^x=3⇒x=1
ж)(√(5+2√6))^x=a⇒(√(5-2√6))^x=1/a
a+1/a-10=0
a²-10a+1=0
D=100-4=96
√D=4√6
a1=(10-4√6)/2=5-2√6⇒(√(5+2√6))^x=5-2√6⇒x=-1
a2=5+2√6⇒(√(5+2√6))^x=5+2√6⇒x=1
a) ОДЗ x²-3≥0⇒x≤-√3 U x≥√3
9^(√(x²-3)-28/3*3^√(x²-3)+3<0
3^√(x²-3)=a
a²-28a/3+3<0
3a²-28a+9<0
D=784-108=676
a1=(28-26)/6=1/3⇒3^√(x²-3)=1/3⇒√(x²-3)=-1 нет решения
a2=(28+26)/6=9⇒3^(x²-3)=9⇒√(x²-3)=2
x²-3=4
x²=7
x=-√7 U x=√7