Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Содержание
  1. Логарифмическое уравнение: решение на примерах
  2. Как решать уравнения с логарифмами: 2 способа с примерами
  3. Пример решения логарифмического уравнения с разными основаниями
  4. Пример решения логарифмического уравнения с переменными основаниями
  5. Как сделать проверку
  6. Как решать логарифмические уравнения подробный разбор примеров
  7. Сложение и вычитание логарифмов.
  8. Что такое логарифм и как его посчитать
  9. Два очевидных следствия определения логарифма
  10. Свойства логарифмов
  11. Степень можно выносить за знак логарифма
  12. Логарифм произведения и логарифм частного
  13. Формула перехода к новому основанию
  14. Сумма логарифмов. Разница логарифмов
  15. Логарифмический ноль и логарифмическая единица
  16. Как решать уравнения с логарифмами: 2 способа с примерами
  17. Сравнение логарифмов
  18. Пример Найдите корень уравнения.
  19. Логарифмы со специальным обозначением
  20. Десятичный логарифм
  21. Натуральный логарифм
  22. Пример решения логарифмического уравнения с разными основаниями
  23. Пример решения логарифмического уравнения с переменными основаниями
  24. Использование свойств логарифмов при решении логарифмических уравнений и неравенств
  25. Алгебра
  26. Уравнения вида logaf(x) = logag(x)
  27. Уравнения, требующие предварительных преобразований
  28. Логарифмические уравнения с заменой переменных
  29. Логарифмирование уравнений
  30. Переход от логарифмических неравенств к нелогарифмическим

Видео:✓ Как решать логарифмические уравнения и неравенства, не помня свойства логарифмов | Борис ТрушинСкачать

✓ Как решать логарифмические уравнения и неравенства, не помня свойства логарифмов | Борис Трушин

Логарифмическое уравнение: решение на примерах

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Как решить логарифмическое уравнение? Этим вопросом задаются многие школьники, особенно в преддверии сдачи ЕГЭ по математике. Ведь в задании С1 профильного ЕГЭ могут встретиться именно логарифмические уравнения.

Уравнение, в котором неизвестное находится внутри логарифмов, называется логарифмическим. Причем неизвестное может находится как в аргументе логарифма, так и в его основании.

Способов решения таких уравнений существует несколько. В этой статье мы разберем способ, который легко понять и запомнить.

Видео:10 класс. Алгебра. Логарифмические уравнения, сводящиеся к квадратным.Скачать

10 класс. Алгебра. Логарифмические уравнения, сводящиеся к квадратным.

Как решать уравнения с логарифмами: 2 способа с примерами

Решить логарифмическое уравнение можно разными способами. Чаще всего в школе учат решать логарифмическое уравнение с помощью определения логарифма. То есть мы имеем уравнение вида:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаВспоминаем определение логарифма и получаем следующее:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТаким образом мы получаем простое уравнение, которое сможем легко решить.

При решении логарифмических уравнений важно помнить об области определения логарифма, т.к. аргумент f(x) должен быть больше ноля. Поэтому после решения логарифмического уравнения мы всегда делаем проверку!

Давайте посмотрим, как это работает на примере:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Воспользуемся определением логарифма и получим:

Теперь перед нами простейшее уравнение, решить которое не составит труда:

Сделаем проверку. Подставим найденный Х в исходное уравнение:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТак как 3 2 = 9, то последнее выражение верно. Следовательно, х = 3 является корнем уравнения.

Основной минус данного метода решения логарифмических уравнений в том, что многие ребята путают, что именно нужно возводить в степень. То есть при преобразовании logaf(x) = b, многие возводят не a в степень b, а наоборот b в степень a. Такая досадная ошибка может лишить вас драгоценных баллов на ЕГЭ.

Поэтому мы покажем еще один способ решения логарифмических уравнений.

Чтобы решить логарифмическое уравнение, нам нужно привести его к такому виду, когда и в правой, и в левой части уравнения будут стоять логарифмы с одинаковыми основаниями. Это выглядит вот так:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Когда уравнение приведено к такому виду, то мы можем «зачеркнуть» логарифмы и решить простое уравнение. Давайте разбираться на примере.

Решим еще раз то же самое уравнение, но теперь этим способом:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаВ левой части у нас логарифм с основанием 2. Следовательно, правую часть логарифма нам нужно преобразовать так, чтобы она тоже содержала логарифм с основанием 2.

Для этого вспоминаем свойства логарифмов. Первое свойство, которое нам здесь понадобится – это логарифмическая единица. Напомним его:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТо есть в нашем случае:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаВозьмем правую часть нашего уравнения и начнем ее преобразовывать:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТеперь нам нужно 2 тоже внести в логарифмическое выражение. Для этого вспоминаем еще одно свойство логарифма:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Воспользуемся этим свойством в нашем случае, получим:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаМы преобразовали правую часть нашего уравнения в тот вид, который нам был нужен и получили:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТеперь в левой и в правой частях уравнения у нас стоят логарифмы с одинаковыми основаниями, поэтому мы можем их зачеркнуть. В результате, получим такое уравнение:

Да, действий в этом способе больше, чем при решении с помощью определения логарифма. Но все действия логичны и последовательны, в результате чего шансов ошибиться меньше. К тому же данный способ дает больше возможностей для решения более сложных логарифмических уравнений.

Разберем другой пример:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаИтак, как и в предыдущем примере применяем свойства логарифмов и преобразовываем правую часть уравнения следующим образом:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаПосле преобразования правой части наше уравнение принимает следующий вид:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТеперь можно зачеркнуть логарифмы и тогда получим:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаВспоминаем свойства степеней:

Теперь делаем проверку:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмато последнее выражение верно. Следовательно, х = 3 является корнем уравнения.

Еще один пример решения логарифмического уравнения:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаПреобразуем сначала левую часть нашего уравнения. Здесь мы видим сумму логарифмов с одинаковыми основаниями. Воспользуемся свойством суммы логарифмов и получим:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТеперь преобразуем правую часть уравнения:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаВыполнив преобразования правой и левой частей уравнения, мы получили:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТеперь мы можем зачеркнуть логарифмы:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаРешим данное квадратное уравнение, найдем дискриминант:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаСделаем проверку, подставим х1 = 1 в исходное уравнение:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаЛогарифмические уравнения с квадратом логарифмаВерно, следовательно, х1 = 1 является корнем уравнения.

Теперь подставим х2 = -5 в исходное уравнение:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТак как аргумент логарифма должен быть положительным, выражение не является верным. Следовательно, х2 = -5 – посторонний корень.

Видео:Логарифмы с нуля за 20 МИНУТ! Introduction to logarithms.Скачать

Логарифмы с нуля за 20 МИНУТ! Introduction to logarithms.

Пример решения логарифмического уравнения с разными основаниями

Выше мы решали логарифмические уравнения, в которых участвовали логарифмы с одинаковыми основаниями. А что же делать, если основания у логарифмов разные? Например,

Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаПравильно, нужно привести логарифмы в правой и левой части к одному основанию!

Итак, разберем наш пример:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаПреобразуем правую часть нашего уравнения:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Мы знаем, что 1/3 = 3 -1 . Еще мы знаем свойство логарифма, а именно вынесение показателя степени из логарифма:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаПрименяем эти знания и получаем:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаНо пока у нас есть знак «-» перед логарифмом в правой части уравнения, зачеркивать мы их не имеем права. Необходимо внести знак «-» в логарифмическое выражение. Для этого воспользуемся еще одним свойством логарифма:Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Тогда получим:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаВот теперь в правой и левой части уравнения у нас стоят логарифмы с одинаковыми основаниями и мы можем их зачеркнуть:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаДелаем проверку:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаЕсли мы преобразуем правую часть, воспользовавшись свойствами логарифма, то получим:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаВерно, следовательно, х = 4 является корнем уравнения.

Видео:Решение логарифмических уравнений. Вебинар | МатематикаСкачать

Решение логарифмических уравнений. Вебинар | Математика

Пример решения логарифмического уравнения с переменными основаниями

Выше мы разобрали примеры решения логарифмических уравнений, основания которых были постоянными, т.е. определенным значением – 2, 3, ½ … Но в основании логарифма может содержаться Х, тогда такое основание будет называться переменным. Например, logx+1(х 2 +5х-5) = 2. Мы видим, что основание логарифма в данном уравнении – х+1. Как же решать уравнение такого вида? Решать мы его будем по тому же принципу, что и предыдущие. Т.е. мы будем преобразовывать наше уравнение таким образом, чтобы слева и справа были логарифмы с одинаковым основанием.Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаПреобразуем правую часть уравнения:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТеперь логарифм в правой части уравнения имеет такое же основание, как и логарифм в левой части:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТеперь мы можем зачеркнуть логарифмы:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаНо данное уравнение неравносильно исходному уравнению, так как не учтена область определения. Запишем все требования, относящиеся к логарифму:

1. Аргумент логарифма должен быть больше ноля, следовательно:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

2. Основание логарифма должно быть больше 0 и не должно равняться единице, следовательно:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Сведем все требования в систему:Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Данную систему требований мы можем упростить. Смотрите х 2 +5х-5 больше ноля, при этом оно приравнивается к (х + 1) 2 , которую в свою очередь так же больше ноля. Следовательно, требование х 2 +5х-5 > 0 выполняется автоматически и мы можем его не решать. Тогда наша система будет сведена к следующему:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаПерепишем нашу систему:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаСледовательно, наша система примет следующий вид:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТеперь решаем наше уравнение:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаСправа у нас квадрат суммы:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаДанный корень удовлетворяет наши требования, так как 2 больше -1 и не равно 0. Следовательно, х = 2 – корень нашего уравнения.

Для полной уверенности можем выполнить проверку, подставим х = 2 в исходное уравнение:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Т.к. 3 2 =9, то последнее выражение верно.

Видео:Интересная задача на логарифмы в ЕГЭСкачать

Интересная задача на логарифмы в ЕГЭ

Как сделать проверку

Еще раз обращаем ваше внимание, что при решении логарифмических уравнений необходимо учитывать область допустимых значений. Так, основание логарифма должно быть больше ноля и не должно равняться единице. А его аргумент должен быть положительным, т.е. больше ноля.

Если наше уравнение имеет вид loga (f(x)) = loga (g(x)), то должны выполняться следующие ограничения:Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

После решения логарифмического уравнения нужно обязательно сделать проверку. Для этого вам необходимо подставить получившееся значения в исходное уравнение и посчитать его. Времени это займет немного, зато позволит не записать в ответ посторонние корни. Ведь так обидно правильно решить уравнение и при этом неправильно записать ответ!

Итак, теперь вы знаете, как решить логарифмическое уравнение с помощью определения логарифма и с помощью преобразования уравнения, когда в обеих его частях стоят логарифмы с одинаковыми основаниями, которые мы можем «зачеркнуть». Отличное знание свойств логарифма, учет области определения, выполнение проверки – залог успеха при решении логарифмических уравнений.

Видео:Логарифмические уравнения. 11 класс.Скачать

Логарифмические уравнения. 11 класс.

Как решать логарифмические уравнения подробный разбор примеров

Видео:Проще простого! Как решить Логарифмическое Уравнение?Скачать

Проще простого! Как решить Логарифмическое Уравнение?

Сложение и вычитание логарифмов.

Возьмем два логарифма с одинаковыми основаниями: loga x и loga y. Тогда сними возможно выполнять операции сложения и вычитания:

Как видим, сумма логарифмов равняется логарифму произведения, а разность логарифмов – логарифму частного. Причем это верно если числа а, х и у положительны и а ≠ 1.

Важно обращать внимание, что основным аспектом в данных формулах выступают одни и те же основания. Если основания отличаются друг от друга, эти правила не применимы!

Правила сложения и вычитания логарифмов с одинаковыми основаниями читаются не только с лева на право, но и на оборот. В результате мы имеем теоремы логарифма произведения и логарифма частного.

Логарифм произведения двух положительных чисел равен сумме их логарифмов; перефразируя данную теорему получим следующее, если числа а, x и у положительны и а ≠ 1, то:

Логарифм частного двух положительных чисел равен разности логарифмов делимого и делителя. Говоря по другому, если числа а, х и у положительны и а ≠ 1, то:

Применим вышеизложенные теоремы для решения примеров:

Если числа x и у отрицательны, то формула логарифма произведения становится бессмысленной. Так, запрещено писать:

так как выражения log2(-8) и log2(-4) вообще не определены (логарифмическая функция у = log2х определена лишь для положительных значений аргументах).

Теорема произведения применима не только для двух, но и для неограниченного числа сомножителей. Это означает, что для всякого натурального k и любых положительных чисел x1, x2, . . . ,xn существует тождество :

Из теоремы логарифма частного можно получить еще одно свойство логарифма. Общеизвестно, что loga1= 0, следовательно,

А значит имеет место равенство:

Логарифмы двух взаимно обратных чисел по одному и тому же основанию будут различны друг от друга исключительно знаком. Так:

Видео:Умножаем логарифмы В УМЕ🧠Скачать

Умножаем логарифмы В УМЕ🧠

Что такое логарифм и как его посчитать

Логарифм имеет следующий вид:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифмагде a – это основание логарифма,

b – это аргумент логарифма

Чтобы узнать значение логарифма приравняем его к X. Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаи преобразовываем в Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаи преобразовываем в Запомните, что именно основание (оно выделено красным) возводится в степень.

Чтобы было легче, можно запоминать так – основание всегда остается внизу (и в первом, и во втором выражении a внизу)!

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Чтобы вычислить данный логарифм, необходимо приравнять его к X и воспользоваться правилом, описанным выше:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаА в какую степень нужно возвести 2, чтобы получилось 8? Конечно же в третью степень, таким образом:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаЕще раз обращаю ваше внимание, что основание (в нашем случае это – 2) всегда находится внизу и именно оно возводится в степень.

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Видео:11 класс, 17 урок, Логарифмические уравненияСкачать

11 класс, 17 урок, Логарифмические уравнения

Два очевидных следствия определения логарифма

log a 1 = 0 ( a > 0, a ≠ 1 )

Действительно, при возведении числа a в первую степень мы получим то же самое число, а при возведении в нулевую степень – единицу.

Видео:84 людей этого не знают! Секретный способ решения Логарифмических УравненийСкачать

84 людей этого не знают! Секретный способ решения Логарифмических Уравнений

Свойства логарифмов

Перечисленные ниже свойства логарифмов вытекают из основного логарифмического тождества:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

( основное свойство логарифмов ),

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

( основное свойство логарифмов ),

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Проверь удачу, набери 60+

Математика – это систематицация и результат, а общественные науки и история – процесс осмысления результата.

Видео:Уравнения, квадратные относительно логарифмаСкачать

Уравнения, квадратные относительно логарифма

Пример Найдите корень уравнения.

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Используя определение логарифма, получим:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Проверим: Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Ответ: Логарифмические уравнения с квадратом логарифма.

Таким образом, теперь вы можете составить четкую инструкцию, как решать логарифмические уравнения. Она заключается в следующих шагах:

  1. Сделать справа и слева от знака равенства (=) логарифмы по одному основанию, избавившись от коэффициентов перед логарифмами, используя свойства логарифмов.
  2. Избавляемся от логарифмов, используя правило потенцирования. Остаются только числа, которые были под знаком логарифма.
  3. Решаем получившееся обычное уравнение — как найти корень уравнения смотрите здесь .
  4. Делаем проверку
  5. Записываем ответ.

Видео:КАК СЧИТАТЬ ЛОГАРИФМЫ? #егэматематика2022 #егэ2022 #логарифмы #математика #егэ #огэ #shortsСкачать

КАК СЧИТАТЬ ЛОГАРИФМЫ? #егэматематика2022 #егэ2022 #логарифмы #математика #егэ #огэ #shorts

Логарифмы со специальным обозначением

Для некоторых логарифмов в математике введены специальные обозначения. Это связано с тем, что такие логарифмы встречаются особенно часто. К таким логарифмам относятся десятичный логарифм и натуральный логарифм. Для этих логарифмов справедливы все правила, что и для обычных логарифмов.

Десятичный логарифм

Десятичный логарифм обозначается lg и имеет основание 10, т.е.

Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаЧтобы вычислить десятичный логарифм, нужно 10 возвести в степень X.

Например, вычислим lg100Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Натуральный логарифм

Натуральный логарифм обозначается ln и имеет основание e, то есть

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Чтобы вычислить данный логарифм нужно число е возвести в степень x. Некоторые из вас спросят, что это за число такое е? Число е – это иррациональное число, т.е. точное его значение вычислить невозможно. е = 2,718281…

Сейчас не будем подробно разбирать, зачем это число нужно, просто запомним, что

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

И вычислить его можно таким образом:Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Видео:Логарифмическое уравнение / Как решить?Скачать

Логарифмическое уравнение / Как решить?

Пример решения логарифмического уравнения с разными основаниями

Выше мы решали логарифмические уравнения, в которых участвовали логарифмы с одинаковыми основаниями. А что же делать, если основания у логарифмов разные? Например,

Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаПравильно, нужно привести логарифмы в правой и левой части к одному основанию!

Итак, разберем наш пример:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаПреобразуем правую часть нашего уравнения:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Мы знаем, что 1/3 = 3 -1 . Еще мы знаем свойство логарифма, а именно вынесение показателя степени из логарифма: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаПрименяем эти знания и получаем: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаНо пока у нас есть знак «-» перед логарифмом в правой части уравнения, зачеркивать мы их не имеем права. Необходимо внести знак «-» в логарифмическое выражение. Для этого воспользуемся еще одним свойством логарифма: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаНо пока у нас есть знак «-» перед логарифмом в правой части уравнения, зачеркивать мы их не имеем права. Необходимо внести знак «-» в логарифмическое выражение. Для этого воспользуемся еще одним свойством логарифма:

Тогда получим: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаВот теперь в правой и левой части уравнения у нас стоят логарифмы с одинаковыми основаниями и мы можем их зачеркнуть: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаДелаем проверку: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаДелаем проверку: Если мы преобразуем правую часть, воспользовавшись свойствами логарифма, то получим:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаВерно, следовательно, х = 4 является корнем уравнения.

Пример решения логарифмического уравнения с переменными основаниями

Выше мы разобрали примеры решения логарифмических уравнений, основания которых были постоянными, т.е. определенным значением – 2, 3, ½ … Но в основании логарифма может содержаться Х, тогда такое основание будет называться переменным. Например, logx+1(х 2 +5х-5) = 2. Мы видим, что основание логарифма в данном уравнении – х+1. Как же решать уравнение такого вида? Решать мы его будем по тому же принципу, что и предыдущие. Т.е. мы будем преобразовывать наше уравнение таким образом, чтобы слева и справа были логарифмы с одинаковым основанием. Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаПреобразуем правую часть уравнения: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаПреобразуем правую часть уравнения: Теперь логарифм в правой части уравнения имеет такое же основание, как и логарифм в левой части: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТеперь мы можем зачеркнуть логарифмы: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТеперь мы можем зачеркнуть логарифмы: Но данное уравнение неравносильно исходному уравнению, так как не учтена область определения. Запишем все требования, относящиеся к логарифму:

1. Аргумент логарифма должен быть больше ноля, следовательно:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

2. Основание логарифма должно быть больше 0 и не должно равняться единице, следовательно:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Сведем все требования в систему:Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Данную систему требований мы можем упростить. Смотрите х 2 +5х-5 больше ноля, при этом оно приравнивается к (х + 1) 2 , которую в свою очередь так же больше ноля. Следовательно, требование х 2 +5х-5 > 0 выполняется автоматически и мы можем его не решать. Тогда наша система будет сведена к следующему: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаПерепишем нашу систему: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаПерепишем нашу систему: Следовательно, наша система примет следующий вид: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТеперь решаем наше уравнение: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТеперь решаем наше уравнение: Справа у нас квадрат суммы:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаДанный корень удовлетворяет наши требования, так как 2 больше -1 и не равно 0. Следовательно, х = 2 – корень нашего уравнения.

Для полной уверенности можем выполнить проверку, подставим х = 2 в исходное уравнение:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Т.к. 3 2 =9, то последнее выражение верно.

Использование свойств логарифмов при решении логарифмических уравнений и неравенств

Для того, чтобы не ошибаться при решении логарифмических уравнений и неравенств, свойства логарифмов, перечисленные в предыдущем разделе, следует применять внимательно и аккуратно.

Например, если при решении уравнения или неравенства требуется преобразовать выражение

Алгебра

План урока:

Задание. Укажите корень логарифмического уравнения

Задание. Решите урав-ние

В чуть более сложных случаях под знаком логарифма может стоять не сама переменная х, а выражение с переменной. То есть урав-ние имеет вид

Задание. Найдите решение логарифмического уравнения

Задание. Решите урав-ние

Задание. Решите урав-ние

Получили показательное уравнение. Показатели степеней можно приравнять, если равны их основания:

Уравнения вида logaf(x) = logag(x)

Порою логарифм стоит в обеих частях равенства, то есть и слева, и справа от знака «равно». Если основания логарифмов совпадают, то должны совпадать и аргументы логарифмов.

Задание. Решите урав-ние

Задание. Найдите корень урав-ния

Ситуация несколько усложняется в том случае, когда, под знаком логарифма в обоих частях равенства стоят выражения с переменными, то есть оно имеет вид

С одной стороны, очевидно, что должно выполняться равенство f(x) = g(x). Но этого мало, ведь под знаком логарифма не должно стоять отрицательное число. Поэтому после получения корней следует подставить их в урав-ние и убедиться, что они не являются посторонними корнями.

Задание. Решите урав-ние

Получили квадратное уравнение, которое решаем с помощью дискриминанта:

Получили два корня, (– 3) и 4. Однако теперь подставим их в исходное урав-ние и посмотрим, что у нас получится. При х = – 3 имеем:

Это верное равенство, поэтому х = – 3 действительно является корнем урав-ния. Теперь проверяем х = 4:

Хотя выражения и справа, и слева одинаковы, равенство верным считать нельзя, ведь выражение log3 (– 1) не имеет смысла! Действительно, нельзя вычислять логарифм от отрицательного числа. Поэтому корень х = 4 оказывается посторонним, и у нас остается только один настоящий корень – число (– 3).

Уравнения, требующие предварительных преобразований

Естественно, не всегда в обоих частях логарифмических уравнений и неравенств стоят только логарифмы с совпадающими основаниями. Часто требуется выполнить некоторые предварительные преобразования, чтобы привести урав-ние к виду logaf(x) = logag(x).

Задание. Решите урав-ние

с помощью которой любой множитель можно внести под знак логарифма. Сделаем это и в нашем случае:

Теперь в обеих частях равенства не стоит ничего, кроме логарифмов с одинаковыми основаниями. Поэтому мы можем приравнять их аргументы:

Задание. Решите урав-ние

Снова проверяем каждый из корней, подставляя его в исходное ур-ние. Прих = –1 получаем

Задание. Решите урав-ние

Решение. В правой части снова стоит сумма, но на этот раз не логарифмов. Однако число 1 можно представить как log5 5. Тогда урав-ние можно преобразовать:

Задание. Решите урав-ние

Решение. Данный пример похож на простейшее логарифмическое уравнение, однако переменная находится в основании логарифма, а не в аргументе. По определению логарифма мы можем записать, что

Первый вариант придется отбросить, так как основание логарифма, (а в данном случае это выражение х – 5) не может быть отрицательным числом. Получается, что

Задание. Решите урав-ние

Решение. Здесь ситуация осложняется тем, что основания логарифмов разные. Поэтому один из них необходимо привести к новому основанию. Попробуем привести log25x 4 к основанию 5, используя известную нам формулу

Мы добились того, что у логарифмов одинаковые основания, а потому мы можем приравнять их аргументы:

Логарифмические уравнения с заменой переменных

Иногда приходится делать некоторые замены, чтобы уравнение приняло более привычный вид.

Задание. Решите уравнение методом замены переменной

Задание. Найдите решение уравнения методом замены переменной

Решение. Для начала напомним, что символ lg означает десятичный логарифм. Отдельно знаменатель дроби в правой части:

Логарифмирование уравнений

Ясно, что если от равных величин взять логарифмы по одному и тому же основанию, то тогда эти логарифмы окажутся также равными. Если подобный прием применяют при решении урав-ния, то, говорят, что производится логарифмирование уравнения. Иногда оно позволяет решить некоторые особо сложные примеры.

Задание. Укажите корни урав-ния

Здесь переменная величина находится одновременно и в основании степени, и в ее показателе. Возьмем от правой и левой части урав-ния логарифм по основанию 5:

Возвращаемся от переменной t к переменной х:

Переход от логарифмических неравенств к нелогарифмическим

Рассмотрим график логарифмической функции у = logax при условии а > 1. Она является возрастающей функцией. Если на оси Ох отложить два числа tи s так, чтобы t располагалось левее s (то есть t 1). Но это не совсем так. Дело в том, что надо учесть ещё и тот факт, что под знаком логарифма может стоять исключительно положительное число. Получается, что от простейшего логарифмического неравенства

Естественно, вместо величин t и s могут стоять как числа, так и выражения с переменными.

Задание. Найдите решение логарифмического неравенства

Ответ можно оставить и в такой форме, однако всё же принято записывать его в виде промежутка. Очевидно, что нерав-во 0 logas:

Но, снова-таки, мы должны учесть, числа t может быть лишь положительным (тогда s, которое больше t, автоматически также окажется положительным). Получается, что при 0 loga s можно перейти к двойному нерав-ву 0 2 – 45х + 200 имеет решение

Однако в системе (5) есть ещё два неравенства, х > 0 и 45 >x. Их решениями являются промежутки (0; + ∞) и (– ∞; 45). Чтобы определить решение всей системы, отметим на одной прямой решения каждого отдельного нерав-ва и найдем область их пересечения:

Видно, что решениями нерав-ва будут являться промежутки (0; 5) и (40; 45), на которых справедливы все три нерав-ва, входящих в систему (5).

Поделиться или сохранить к себе:
Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаЛогарифмические уравнения с квадратом логарифма
Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаЛогарифмические уравнения с квадратом логарифма
Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаЛогарифмические уравнения с квадратом логарифма
Логарифмические уравнения с квадратом логарифма
Логарифмические уравнения с квадратом логарифма
Логарифмические уравнения с квадратом логарифма
Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

( формула перехода к новому основанию логарифмов ),

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма
Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма
Логарифмические уравнения с квадратом логарифма
Логарифмические уравнения с квадратом логарифма
Логарифмические уравнения с квадратом логарифма
( основное свойство логарифмов ),
Логарифмические уравнения с квадратом логарифма
( основное свойство логарифмов ),
Логарифмические уравнения с квадратом логарифма
Логарифмические уравнения с квадратом логарифма
Логарифмические уравнения с квадратом логарифма
( формула перехода к новому основанию логарифмов ),
Логарифмические уравнения с квадратом логарифма
Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Видео:Десятичный логарифмСкачать

Десятичный логарифм

Степень можно выносить за знак логарифма

И вновь хотелось бы призвать к аккуратности. Рассмотрим следующий пример:

log a ( f ( x ) 2 = 2 log a f ( x )

Левая часть равенства определена, очевидно, при всех значениях f(х), кроме нуля. Правая часть – только при f(x)>0! Вынося степень из логарифма, мы вновь сужаем ОДЗ. Обратная процедура приводит к расширению области допустимых значений. Все эти замечания относятся не только к степени 2, но и к любой четной степени.

Видео:Логарифм с нуля до уровня про. Уравнения, неравенства и параметр. Профильный ЕГЭСкачать

Логарифм с нуля до уровня про. Уравнения, неравенства и параметр. Профильный ЕГЭ

Логарифм произведения и логарифм частного

log a b c = log a b − log a c ( a > 0, a ≠ 1, b > 0, c > 0 )

Хотелось бы предостеречь школьников от бездумного применения данных формул при решении логарифмических уравнений и неравенств. При их использовании “слева направо” происходит сужение ОДЗ, а при переходе от суммы или разности логарифмов к логарифму произведения или частного – расширение ОДЗ.

log a ( f ( x ) g ( x ) )

определено в двух случаях: когда обе функции строго положительны либо когда f(x) и g(x) обе меньше нуля.

Преобразуя данное выражение в сумму

log a f ( x ) + log a g ( x )

, мы вынуждены ограничиваться только случаем, когда f(x)>0 и g(x)>0. Налицо сужение области допустимых значений, а это категорически недопустимо, т. к. может привести к потере решений. Аналогичная проблема существует и для формулы (6).

Видео:ЕГЭ база #7 / Логарифмические уравнения / Свойства, определение логарифма / решу егэСкачать

ЕГЭ база #7 / Логарифмические уравнения / Свойства, определение логарифма / решу егэ

Формула перехода к новому основанию

Тот редкий случай, когда ОДЗ не изменяется при преобразовании. Если вы разумно выбрали основание с (положительное и не равное 1), формула перехода к новому основанию является абсолютно безопасной.

Если в качестве нового основания с выбрать число b, получим важный частный случай формулы (8):

log a b = 1 log b a ( a > 0, a ≠ 1, b > 0, b ≠ 1 )

Видео:Логарифмические уравнения. Видеоурок 18. Алгебра 10 классСкачать

Логарифмические уравнения. Видеоурок 18. Алгебра 10 класс

Сумма логарифмов. Разница логарифмов

Логарифмы с одинаковыми основаниями можно складывать: Логарифмические уравнения с квадратом логарифма Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаЛогарифмы с одинаковыми основаниями можно вычитать: Логарифмические уравнения с квадратом логарифма Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаМы видим, что исходные выражения состояли из логарифмов, которые по отдельности не вычисляются, а при применении свойств логарифмов у нас получились нормальные числа. Поэтому повторим, что основные свойства логарифмов нужно знать обязательно!

Обратите внимание, что формулы суммы и разности логарифмов верны только для логарифмов с одинаковыми основаниями! Если основания разные, то данные свойства применять нельзя!

Видео:ЛОГАРИФМИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯСкачать

ЛОГАРИФМИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ

Логарифмический ноль и логарифмическая единица

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Это следствия из определения логарифма. И их нужно обязательно запомнить. Эти простейшие свойства нередко вводят учеников в ступор.

Запомните, что логарифм от a по основанию а всегда равен единице:

loga a = 1 – это логарифмическая единица.

Если же в аргументе стоит единица, то такой логарифм всегда равен нулю независимо от основания, так как a 0 = 1:

loga 1 = 0 – логарифмический ноль.

Видео:Логарифмы с Нуля, Что Такое Логарифм? + ДЗ (ЕГЭ 2024 Математика Профиль и База, 10 и 11 класс)Скачать

Логарифмы с Нуля, Что Такое Логарифм? + ДЗ (ЕГЭ 2024 Математика Профиль и База, 10 и 11 класс)

Как решать уравнения с логарифмами: 2 способа с примерами

Решить логарифмическое уравнение можно разными способами. Чаще всего в школе учат решать логарифмическое уравнение с помощью определения логарифма. То есть мы имеем уравнение вида: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаВспоминаем определение логарифма и получаем следующее: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаВспоминаем определение логарифма и получаем следующее: Таким образом мы получаем простое уравнение, которое сможем легко решить.

При решении логарифмических уравнений важно помнить об области определения логарифма, т.к. аргумент f(x) должен быть больше ноля. Поэтому после решения логарифмического уравнения мы всегда делаем проверку!

Давайте посмотрим, как это работает на примере:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Воспользуемся определением логарифма и получим:

Теперь перед нами простейшее уравнение, решить которое не составит труда:

Сделаем проверку. Подставим найденный Х в исходное уравнение:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТак как 3 2 = 9, то последнее выражение верно. Следовательно, х = 3 является корнем уравнения.

Основной минус данного метода решения логарифмических уравнений в том, что многие ребята путают, что именно нужно возводить в степень. То есть при преобразовании logaf(x) = b, многие возводят не a в степень b, а наоборот b в степень a. Такая досадная ошибка может лишить вас драгоценных баллов на ЕГЭ.

Поэтому мы покажем еще один способ решения логарифмических уравнений.

Чтобы решить логарифмическое уравнение, нам нужно привести его к такому виду, когда и в правой, и в левой части уравнения будут стоять логарифмы с одинаковыми основаниями. Это выглядит вот так:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Когда уравнение приведено к такому виду, то мы можем «зачеркнуть» логарифмы и решить простое уравнение. Давайте разбираться на примере.

Решим еще раз то же самое уравнение, но теперь этим способом: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаВ левой части у нас логарифм с основанием 2. Следовательно, правую часть логарифма нам нужно преобразовать так, чтобы она тоже содержала логарифм с основанием 2.

Для этого вспоминаем свойства логарифмов. Первое свойство, которое нам здесь понадобится – это логарифмическая единица. Напомним его: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТо есть в нашем случае: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТо есть в нашем случае: Возьмем правую часть нашего уравнения и начнем ее преобразовывать:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТеперь нам нужно 2 тоже внести в логарифмическое выражение. Для этого вспоминаем еще одно свойство логарифма:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифма

Воспользуемся этим свойством в нашем случае, получим: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаМы преобразовали правую часть нашего уравнения в тот вид, который нам был нужен и получили:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТеперь в левой и в правой частях уравнения у нас стоят логарифмы с одинаковыми основаниями, поэтому мы можем их зачеркнуть. В результате, получим такое уравнение:

Да, действий в этом способе больше, чем при решении с помощью определения логарифма. Но все действия логичны и последовательны, в результате чего шансов ошибиться меньше. К тому же данный способ дает больше возможностей для решения более сложных логарифмических уравнений.

Разберем другой пример: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаИтак, как и в предыдущем примере применяем свойства логарифмов и преобразовываем правую часть уравнения следующим образом: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаИтак, как и в предыдущем примере применяем свойства логарифмов и преобразовываем правую часть уравнения следующим образом: После преобразования правой части наше уравнение принимает следующий вид: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТеперь можно зачеркнуть логарифмы и тогда получим: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТеперь можно зачеркнуть логарифмы и тогда получим: Вспоминаем свойства степеней:

Теперь делаем проверку:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмато последнее выражение верно. Следовательно, х = 3 является корнем уравнения.

Еще один пример решения логарифмического уравнения: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаПреобразуем сначала левую часть нашего уравнения. Здесь мы видим сумму логарифмов с одинаковыми основаниями. Воспользуемся свойством суммы логарифмов и получим: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаПреобразуем сначала левую часть нашего уравнения. Здесь мы видим сумму логарифмов с одинаковыми основаниями. Воспользуемся свойством суммы логарифмов и получим: Теперь преобразуем правую часть уравнения: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаВыполнив преобразования правой и левой частей уравнения, мы получили: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаВыполнив преобразования правой и левой частей уравнения, мы получили: Теперь мы можем зачеркнуть логарифмы:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаРешим данное квадратное уравнение, найдем дискриминант:

Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаСделаем проверку, подставим х1 = 1 в исходное уравнение: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаСделаем проверку, подставим х1 = 1 в исходное уравнение: Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаВерно, следовательно, х1 = 1 является корнем уравнения.

Теперь подставим х2 = -5 в исходное уравнение:Логарифмические уравнения с квадратом логарифмаТак как аргумент логарифма должен быть положительным, выражение не является верным. Следовательно, х2 = -5 – посторонний корень.

Видео:Логарифмы-1. Уравнения: от базы до олимпиадСкачать

Логарифмы-1. Уравнения: от базы до олимпиад

Сравнение логарифмов

Если 012, то
logax1> logax2– знак неравенства меняется
Если a > 1 и 012, то
logax1ax2– знак неравенства не меняется
Если 1 1, то logax> logbx
Если 0 1, то logax> logbx
Если 1axbx
Если 0axbx