Прежде чем решать логарифмические уравнения, повторим еще раз определение логарифма и основные формулы.
Логарифм положительного числа b по основанию a — это показатель степени, в которую надо возвести a, чтобы получить b.
При этом 0,;a> 0,;aneq 1′ alt=’b> 0,;a> 0,;aneq 1′ />.
Обратим внимание на область допустимых значений логарифма:
Основное логарифмическое тождество:
Основные формулы для логарифмов:
(Логарифм произведения равен сумме логарифмов)
(Логарифм частного равен разности логарифмов)
(Формула для логарифма степени)
Формула перехода к новому основанию:
Мы знаем, как выглядит график логарифмической функции. Эта функция монотонна. Если основание логарифма больше единицы, логарифмическая функция монотонно возрастает. Если основание больше нуля и меньше единицы, логарифмическая функция монотонно убывает. И в любом случае каждое свое значение она принимает только один раз. Это значит, что если логарифмы двух чисел по какому-либо основанию равны, то равны и сами числа.
Все это пригодится нам в решении логарифмических уравнений.
Простейшие логарифмические уравнения
Основания логарифмов равны, сами логарифмы тоже равны – значит, равны и числа, от которых они берутся.
Обычно ученики запоминают это правило в краткой жаргонной формулировке: «Отбросим логарифмы!» Конечно, мы «отбрасываем» их не просто так, а пользуясь свойством монотонности логарифмической функции.
Решая логарифмические уравнения, не забываем про область допустимых значений логарифма. Помним, что выражение определено при 0,;a> 0,;aneq 1′ alt=’b> 0,;a> 0,;aneq 1′ />.
Очень хорошо, если вы, найдя корень уравнения, просто подставите его в уравнение. Если после такой подстановки левая или правая часть уравнения не имеют смысла – значит, найденное число не является корнем уравнения и не может быть ответом задачи. Это хороший способ проверки на ЕГЭ.
2. Решите уравнение:
В левой части уравнения – логарифм, в правой – число 7. Применив основное логарифмическое тождество, представим число 7 в виде . Дальше все просто.
3. Решите уравнение:
Видите число 2 перед логарифмом в правой части уравнения? Сейчас оно мешает вам «отбросить логарифмы». Что с ним сделать, чтобы в левой и правой частях были просто логарифмы по основанию 5? Конечно же, поможет формула для логарифма степени.
4. Решите уравнение:
Область допустимых значений: 0.’ alt=’4+x> 0.’ /> Значит, -4.’ alt=’x> -4.’ />
Представим 2 в правой части уравнения как — чтобы слева и справа в уравнении были логарифмы по основанию 5.
Функция монотонно возрастает и каждое свое значение принимает ровно один раз. Логарифмы равны, их основания равны. «Отбросим» логарифмы! Конечно, при этом -4′ alt=’x> -4′ />.
5. Решите уравнение:
Запишем решение как цепочку равносильных переходов. Записываем ОДЗ и «убираем» логарифмы:
0\ x^-4> 0\ x^+x=x^-4 endright.Leftrightarrow left <beginx^+x> 0\ x^-4> 0\ x=-4 endright.Leftrightarrow x=-4′ alt=’log _left ( x^+x right )=log _left ( x^-4 right )Leftrightarrow left <beginx^+x> 0\ x^-4> 0\ x^+x=x^-4 endright.Leftrightarrow left <beginx^+x> 0\ x^-4> 0\ x=-4 endright.Leftrightarrow x=-4′ />
Ответ: –4.
Заметим, что решения логарифмических уравнений лучше всего записывать в виде цепочки равносильных переходов. Это поможет нам не забыть про область допустимых значений.
Перейдем от логарифма по основанию 4 (в показателе) к логарифму по основанию 2. Мы делаем это по формуле перехода к другому основанию:
Запишем решение как цепочку равносильных переходов.
0 endright.Leftrightarrow left <beginleft (2^<log _left ( 4x+5 right )> right )^<frac>=9\ x> -1frac endright.Leftrightarrow left <beginleft ( 4x+5 right )^<frac>=9\ x> -1frac endright.Leftrightarrow left <beginsqrt=9\ x> -1frac endright.Leftrightarrow left <begin4x+5=81\ x> -1frac endright.Leftrightarrow left <beginx=19\ x> -1frac endright.’ alt=’2^<log _left ( 4x+5 right )>=9Leftrightarrow left <begin2^frac<<log _left ( 4x+5 right )>>=9\ 4x+5> 0 endright.Leftrightarrow left <beginleft (2^<log _left ( 4x+5 right )> right )^<frac>=9\ x> -1frac endright.Leftrightarrow left <beginleft ( 4x+5 right )^<frac>=9\ x> -1frac endright.Leftrightarrow left <beginsqrt=9\ x> -1frac endright.Leftrightarrow left <begin4x+5=81\ x> -1frac endright.Leftrightarrow left <beginx=19\ x> -1frac endright.’ />
Обратите внимание: переменная х и под логарифмом, и в основании логарифма. Мы помним, что основание логарифма должно быть положительно и не равно 1.
ОДЗ:
0\ x> 0\ xneq 1 endright.’ alt=’left <begin12-x> 0\ x> 0\ xneq 1 endright.’ />
Теперь можно «убрать» логарифмы.
— посторонний корень, поскольку должно выполняться условие 0′ alt=’x> 0′ />.
8. Решите уравнение .
ОДЗ уравнения: 0′ alt=’x> 0′ />
Сделаем замену . Как и в алгебраических уравнениях, мы делаем замену переменной всегда, когда только возможно.
Вернемся к переменной х:
Выражение под логарифмом всегда положительно – поскольку к неотрицательной величине прибавляем 25. Выражение под корнем в правой части также положительно. Значит, х может быть любым действительным числом.
Представим сумму логарифмов в левой части как логарифм произведения. В правой части – перейдем к логарифму по основанию 3. И используем формулу логарифма степени.
Такое уравнение называется биквадратным. В него входят выражения и . Сделаем замену
Вернемся к переменной х. Получим:
. Мы нашли все корни исходного уравнения.
Логарифмические уравнения могут встретиться вам и в задании №1 Профильного ЕГЭ по математике, и в задании №12. И если в задании №1 нужно решить простейшее уравнение, то в задаче 12 решение состоит из двух пунктов. Второй пункт – отбор корней на заданном отрезке или интервале.
Видео:ЛОГАРИФМЫ с нуля за 25 минут | ЕГЭ Математика | Аня Матеманя | ТопскулСкачать
Логарифмические уравнения.Прототипы В 5
материал для подготовки к егэ (гиа) по алгебре (11 класс) по теме
Подготовка к ЕГЭ
Видео:ЕГЭ база #7 / Логарифмические уравнения / Свойства, определение логарифма / решу егэСкачать
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
42626_yu_5.docx | 104.35 КБ |
Видео:Логарифмы с нуля за 20 МИНУТ! Introduction to logarithms.Скачать
Предварительный просмотр:
Проверочная работа по математике.
Тема: «Решение логарифмических уравнений». Задания В5 из открытого банка заданий ЕГЭ(http://mathege.ru/)
Задание В5 в ЕГЭ проверяет умение решать простейшие уравнения. Данная разработка посвящена одному из разделов задания В5 – это решение логарифмических уравнений.
Основной задачей является:
— проверка качества знаний и умений учащихся;
-повышение вычислительной культуры учащихся
Представленная проверочная работа состоит из 4вариантов, в каждом из которых по 13 заданий. Задания данной работы соответствуют прототипам заданий В5 из открытого банка заданий ЕГЭ по математике. Данный материал можно использовать при подготовке к ЕГЭ. Для удобства проверки приведены ответы
Тест по логарифмическим уравнениям, задания В5 из открытого банка заданий ЕГЭ вариант1
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Решите уравнение .
- Решите уравнение .
- Решите уравнение . Если уравнение имеет более одного корня, в ответе укажите меньший из них.
- Решите уравнение . Если уравнение имеет более одного корня, в ответе укажите меньший из них.
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
Тест по логарифмическим уравнениям, задания В5из открытого банка заданий ЕГЭ вариант2
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Решите уравнение .
- Решите уравнение .
- Решите уравнение . Если уравнение имеет более одного корня, в ответе укажите меньший из них.
- Решите уравнение . Если уравнение имеет более одного корня, в ответе укажите меньший из них.
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
Тест по логарифмическим уравнениям, задания В5 из открытого банка заданий ЕГЭ вариант3.
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Решите уравнение .
- Решите уравнение .
- Решите уравнение . Если уравнение имеет более одного корня, в ответе укажите меньший из них.
- Решите уравнение . Если уравнение имеет более одного корня, в ответе укажите меньший из них.
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
Тест по логарифмическим уравнениям, задания В5 из открытого банка заданий ЕГЭ вариант4
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
- Решите уравнение .
- Решите уравнение .
- Решите уравнение . Если уравнение имеет более одного корня, в ответе укажите меньший из них.
- Решите уравнение . Если уравнение имеет более одного корня, в ответе укажите меньший из них.
- Найдите корень уравнения .
- Найдите корень уравнения .
Видео:Старт Щелчка. №14 Неравенства с нуля и до ЕГЭ за 5 часов | Логарифмы, степени для №5,6,12Скачать
Логарифмические уравнения
Логарифмом положительного числа $b$ по основанию $а$, где $a>0, a ≠ 1$, называется показатель степени, в которую надо возвести число $а$, чтобы получить $b$.
$log_8 = 3$, т.к. $2^3 = 8;$
Особенно можно выделить три формулы:
Основное логарифмическое тождество:
Это равенство справедливо при $b> 0, a> 0, a≠ 1$
Некоторые свойства логарифмов
Все свойства логарифмов мы будем рассматривать для $a> 0, a≠ 1, b> 0, c> 0, m$ – любое действительное число.
1. Для любого действительного числа $m$ справедливы равенства:
2. Для решения задач иногда полезно следующее свойство: Если числа $а$ и $b$ на числовой оси расположены по одну сторону от единицы, то $log_b>0$, а если по разные, то $log_b 0$
Представим обе части уравнения в виде логарифма по основанию 2
Если логарифмы по одинаковому основанию равны, то подлогарифмические выражения тоже равны.
Т.к. основания одинаковые, то приравниваем подлогарифмические выражения
Перенесем все слагаемые в левую часть уравнения и приводим подобные слагаемые
Проверим найденные корни по условиям: $