Область определения в показательных уравнениях

Область определения функции

Область определения в показательных уравнениях

О чем эта статья:

Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).

Содержание
  1. Понятие области определения функции
  2. Материал со звездочкой
  3. Области определения основных элементарных функций
  4. Область определения постоянной функции
  5. Область определения функции с корнем
  6. Пример
  7. Область определения степенной функции
  8. Область определения показательной функции
  9. Область определения логарифмической функции
  10. Пример
  11. Область определения тригонометрических функций
  12. Пример
  13. Область определения обратных тригонометрических функций
  14. Таблица областей определения функций
  15. Показательные уравнения и неравенства с примерами решения
  16. Решении показательных уравнений
  17. Показательные уравнения и их системы
  18. Пример №1
  19. Пример №2
  20. Пример №3
  21. Пример №4
  22. Пример №5
  23. Пример №6
  24. Системы простейших показательных уравнений
  25. Пример №7
  26. Пример №8
  27. Пример №9
  28. Приближенное решение уравнений
  29. Пример №10
  30. Нахождение приближенного корня с заданной точностью
  31. Пример №11
  32. Показательные уравнения и неравенства
  33. Показательная функция
  34. Что такое показательная функция?
  35. Решение показательных неравенств
  36. 💥 Видео

Видео:ПРОСТЕЙШИЙ способ решения Показательных УравненийСкачать

ПРОСТЕЙШИЙ способ решения Показательных Уравнений

Понятие области определения функции

Впервые школьники знакомятся с термином «функция» на алгебре в 7 классе, и с каждой четвертью, с каждой новой темой это понятие раскрывается с новых сторон. И, конечно же, усложняются задачки. Сейчас дадим определения ключевым словам и будем находить область определения функции заданной формулой и по графику.

Если каждому значению x из некоторого множества соответствует число y, значит, на этом множестве задана функция. При этом х называют независимой переменной или аргументом, а у — зависимой переменной или функцией.

Зависимость переменной у от переменной х называют функциональной зависимостью. Записывают так: y = f(x).

Функция — это соответствие между двумя множествами, причем каждому элементу первого множества соответствует один элемент второго множества.

Из понятия функции сформулируем определение области определения функции.

Область определения функции — это множество всех значений аргумента (переменной x). Геометрически — это проекция графика функции на ось Ох. Чтобы обозначить область определения некоторой функции y, используют запись D(y).

Множество значений функции — множество всех значений, которые функция принимает на области определения. Геометрически — это проекция графика функции на ось Оy.

  • Например, область значений функции y = x2 — это все числа больше либо равные нулю. Это можно записать так: Е (у): у ≥ 0.

Материал со звездочкой

Старшеклассникам нужно помнить, что у некоторых функций есть собственные обозначения. Например, у тригонометрических. Поэтому в учебниках можно встретить такие записи: D(sin) — область определения функции синус, D(arcsin) — область определения функции арксинус.

Можно также записать D(f), где f — функция синуса или арксинуса. Если функция f определена на множестве значений x, то можно использовать формулировку D(f) = X. Так, например, для того же арксинуса запись будет выглядеть так: D (arcsin) = [-1, 1].

Область определения можно описывать словами, но часто ответ получается громоздким. Поэтому используют специальные обозначения.

Если мы хотим указать на множество чисел, которые лежат в некотором промежутке, то делаем так:

  1. Через точку с запятой указываем два числа: левую и правую границы промежутка.
  2. Если граница входит в промежуток, ставим возле нее квадратную скобку, если не входит — круглую.
  3. Если у промежутка нет правой границы, записываем так: ∞ или +∞. Если нет левой границы, пишем -∞.
  4. Если нужно описать множество, состоящее из нескольких промежутков, ставим между ними знак объединения: ∪.

Например, все действительные числа от 2 до 5 включительно можно записать так:

Все положительные числа можно описать так:

Ноль не положительное число, поэтому скобка возле него круглая.

Видео:Показательные уравнения. 11 класс.Скачать

Показательные уравнения. 11 класс.

Области определения основных элементарных функций

Область определения функции — неотъемлемая часть самой функции. Когда мы вводим какую-либо функцию, то сразу указываем ее область определения.

На уроках алгебры мы последовательно знакомимся с каждой функцией: прямая пропорциональность, линейная функция, функция y = x2 и другие. А области их определения изучаем, как свойства.

Рассмотрим области определения основных элементарных функций.

Видео:Функция. Область определения функции. Практическая часть. 10 класс.Скачать

Функция. Область определения функции. Практическая часть. 10 класс.

Область определения постоянной функции

Постоянная функция задается формулой y = C, то есть f(x) = C, где C — некоторое действительное число. Ее еще называют константа.

Смысл функции — в том, что каждому значению аргумента соответствует значение функции, которое равно C. Поэтому, область определения этой функции — множество всех действительных чисел R.

  • Область определения постоянной функции y = -3 — это множество всех действительных чисел: D(y) = (−∞, +∞) или D(y) = R.
  • Областью определения функции y = 3 √9 является множество R.

Еще больше наглядных примеров и практики — на курсах по математике в онлайн-школе Skysmart!

Видео:Показательная функция. 11 класс.Скачать

Показательная функция. 11 класс.

Область определения функции с корнем

Функцию с корнем можно определить так: y = n √x, где n — натуральное число больше единицы.

Рассмотрим две вариации такой функции.

Область определения корня зависит от четности или нечетности показателя:

  • Если n — четное число, то есть, n = 2m, где m ∈ N, то ее область определения есть множество всех неотрицательных действительных чисел:
    Область определения в показательных уравнениях
  • Если показатель корня нечетное число больше единицы, то есть n = 2m+1, при этом m принадлежит к N, то область определения корня — множество всех действительных чисел:
    Область определения в показательных уравнениях

Значит, область определения каждой из функций y = √x, y = 4 √x, y = 6 √x,… есть числовое множество [0, +∞). А область определения функций y = 3 √x, y = 5 √x, y = 7 √x,… — множество (−∞, +∞).

Видео:11 класс, 12 урок, Показательные уравненияСкачать

11 класс, 12 урок, Показательные уравнения

Пример

Найти область определения функции: Область определения в показательных уравнениях

Подкоренное выражение должно быть неотрицательным, но поскольку оно стоит в знаменателе, то равняться нулю не может. Следовательно, для нахождения области определения необходимо решить неравенство x 2 + 4x + 3 > 0.

Для этого решим квадратное уравнение x 2 + 4x + 3 = 0. Находим дискриминант:

D = 16 — 12 = 4 > 0

Дискриминант положительный. Ищем корни:

Область определения в показательных уравнениях

Значит парабола f(x) = x 2 + 4x + 3 пересекает ось абсцисс в двух точках. Часть параболы расположена ниже оси (неравенство x 2 + 4x + 3 2 + 4x + 3 > 0).

Поскольку коэффициент a = 1 > 0, то ветви параболы смотрят вверх. Можно сделать вывод, что на интервалах (−∞, -3) ∪ (−1, +∞) выполнено неравенство x 2 + 4x + 3 > 0 (ветви параболы уходят вверх на бесконечность), а вершина параболы расположена на промежутке (-3; -1) ниже оси абсцисс, что соответствует неравенству x 2 + 4x + 3

Видео:11 класс, 11 урок, Показательная функция, её свойства и графикСкачать

11 класс, 11 урок, Показательная функция, её свойства и график

Область определения степенной функции

Степенная функция выглядит так: y = x a , то есть, f(x) = x a , где x — переменная в основании степени, a — некоторое число в показателе степени.

Область определения степенной функции зависит от значения показателя степени.

Перечислим возможные случаи:

  • Если a — положительное целое число, то область определения функции есть множество действительных чисел: (−∞, +∞).
  • Для нецелых действительных положительных показателей степени: D(f) = [0, +∞).
  • Если a — отрицательное целое число, то область определения функции представляет собой множество (−∞, 0) ∪ (0, +∞).
  • Для остальных действительных отрицательных a область определения степенной функции — числовой промежуток (0, +∞).

При a = 0 степенная функция y = x a определена для всех действительных значений x, кроме x = 0. Это связано с тем, что мы не определяли 0 0 . А любое отличное от нуля число в нулевой степени равно единице. То есть, при a = 0 функция приобретает вид y = x 0 = 1 на области определения (−∞, 0) ∪ (0, +∞).

Рассмотрим несколько примеров.

  1. Область определения функций y = x 5 , y = x 12 — множество R, так как показатели степени целые положительные.
  2. Степенные функции Область определения в показательных уравненияхопределены на интервале [0, +∞), так как их показатели положительные, но не целые.
  3. Область определения функции y = x −2 , как и функции y = x −5 — это множество (−∞, 0) ∪ (0, +∞), так как показатели степени целые отрицательные.
  4. Область определения степенных функций y = x -√19 , y = x -3e , Область определения в показательных уравнениях— открытый числовой луч (0, +∞), так как их показатели не целые и отрицательные.

Видео:Логарифмическая функция, ее свойства и график. 11 класс.Скачать

Логарифмическая функция, ее свойства и график. 11 класс.

Область определения показательной функции

Показательную функцию можно задать формулой y = a x , где переменная x — показатель степени, а — больше нуля и не равно единице.

Область определения показательной функции — это множество R.

Примеры показательных функций:

  • Область определения в показательных уравнениях
  • y = e x
  • y = (√15) x
  • y = 13 x .

Область определения каждой из них (−∞, +∞).

Видео:Область определения функции - 25 функций в одном видеоСкачать

Область определения функции - 25 функций в одном видео

Область определения логарифмической функции

Логарифмическая функция выглядит так: y = logax, где где число a > 0 и a ≠ 1. Она определена на множестве всех положительных действительных чисел.

Область определения логарифмической функции или область определения логарифма — это множество всех положительных действительных чисел. То есть, D (loga) = (0, +∞).
Например:

Рассмотрим примеры логарифмических функций:

  • Область определения в показательных уравнениях
  • y = log7x
  • y = lnx

Область определения этих функций есть множество (0, +∞).

Видео:9 класс, 15 урок, Определение числовой функции. Область определения, область значения функцииСкачать

9 класс, 15 урок, Определение числовой функции. Область определения, область значения функции

Пример

Укажите, какова область определения функции: Область определения в показательных уравнениях

Составим и решим систему:

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Ответ: область определения: D(f) = (−3, -2) ∪ (−2, +∞).

Видео:Показательная функция | 10 класс АлимовСкачать

Показательная функция | 10 класс Алимов

Область определения тригонометрических функций

Сначала вспомним, как задавать тригонометрические функции и как увидеть их области определения.

  • Функция, которая задается формулой y = sinx, называется синусом, обозначается sin и определяется на множестве всех действительных чисел. Область определения синуса — это множество всех действительных чисел, то есть, D(sin) = R.
  • Функция, которая задана формулой y = cosx, называется косинусом, обозначается cos и определяется на множестве R. Область определения функции косинус — множество всех действительных чисел: D(cos) = R.
  • Функции, которые заданы формулами y = tgx и y = ctgx, называются тангенсом и котангенсом и обозначаются tg и ctg. Область определения тангенса — это множество всех действительных чисел, кроме чисел Область определения в показательных уравнениях. Область определения котангенса — это множество всех действительных чисел, кроме чисел πk, k ∈ Z.

Поэтому, если x — аргумент функций тангенс и котангенс, то области определения тангенса и котангенса состоят из всех таких чисел x, что Область определения в показательных уравненияхи x ∈ r, x ≠ πk, k ∈ Z соответственно.

Видео:Степенная функция. Область определенияСкачать

Степенная функция. Область определения

Пример

Найдите область определения функции f(x) = tg2x.

Так как a(x) = 2x, то в область определения не войдут следующие точки:

Область определения в показательных уравнениях

Перенесем 2 из левой части в знаменатель правой части:

Область определения в показательных уравнениях

В результате Область определения в показательных уравнениях. Отразим графически:

Область определения в показательных уравнениях

Ответ: область определения: Область определения в показательных уравнениях.

Видео:Область определения тригонометрических функцийСкачать

Область определения тригонометрических функций

Область определения обратных тригонометрических функций

Вспомним обратные тригонометрические функции: арксинус, арккосинус, арктангенс и арккотангенс.

    Функция, которая задается формулой y = arcsinx и рассматривается на отрезке [−1, 1], называется арксинусом и обозначается arcsin.

Область определения арксинуса — это множество [−1, 1], то есть, D(arcsin) = [−1, 1].
Функция, которая задается формулой y = arccosx и рассматривается на отрезке [−1, 1], называется арккосинусом и обозначается arccos.

Область определения функции арккосинус — отрезок [−1, 1], то есть, D(arccos) = [−1, 1].
Функции, которые задаются формулами вида y = arctgx и y = arcctgx и рассматриваются на множестве всех действительных чисел, называются арктангенсом и арккотангенсом и обозначаются arctg и arcctg.

Область определения арктангенса и арккотангенса — все множество действительных чисел R. То есть, D(arctg) = R и D(arcctg) = R.

Видео:Это просто! Как решать Показательные Неравенства?Скачать

Это просто! Как решать Показательные Неравенства?

Таблица областей определения функций

Области определения основных функций в табличном виде можно распечатать и использовать на уроках, чтобы быстрее решать задачки.

И, помните: чем чаще вы практикуетесь в решении задач — тем быстрее все запомните.

Функция

Область определения функции

Видео:Как найти область значений показательной функции.Скачать

Как найти область значений показательной функции.

Показательные уравнения и неравенства с примерами решения

Содержание:

Рассмотрим уравнения, в которых переменная (неизвестное) находится в показателе степени. Например:

Область определения в показательных уравнениях

Уравнения такого вида принято называть показательными.

Видео:Область определения (корня) функции #2. Алгебра 10 класс.Скачать

Область определения (корня) функции #2. Алгебра 10 класс.

Решении показательных уравнений

При решении показательных уравнений нам будет полезно следствие из теоремы о свойствах показательной функции.

Пусть Область определения в показательных уравнениях

Каждому значению показательной функции Область определения в показательных уравненияхсоответствует единственный показатель s.

Пример:

Область определения в показательных уравнениях

Решение:

Согласно следствию из равенства двух степеней с одинаковым основанием 3 следует равенство их показателей. Таким образом, данное уравнение равносильно уравнению

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Пример:

Область определения в показательных уравнениях

Решение:

а) Данное уравнение равносильно (поясните почему) уравнению

Область определения в показательных уравнениях

Если степени с основанием 3 равны, то равны и их показатели:

Область определения в показательных уравнениях

Решив это уравнение, получим

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Ответ: Область определения в показательных уравнениях

При решении каждого уравнения из примера 2 сначала обе части уравнения представили в виде степени с одним и тем же основанием, а затем записали равенство показателей этих степеней.

Пример:

Область определения в показательных уравнениях

Решение:

а) Данное уравнение равносильно уравнению

Область определения в показательных уравнениях

Решая его, получаем:

Область определения в показательных уравнениях

Так как две степени с одинаковым основанием 2 равны, то равны и их показатели, т. е. Область определения в показательных уравненияхоткуда находим Область определения в показательных уравнениях

б) Разделив обе части уравнения на Область определения в показательных уравненияхполучим уравнение Область определения в показательных уравненияхравносильное данному. Решив его, получим Область определения в показательных уравненияхОбласть определения в показательных уравнениях

Ответ: Область определения в показательных уравнениях

При решении примера 3 а) левую часть уравнения разложили на множители. Причем за скобку вынесли такой множитель, что в скобках осталось числовое выражение, не содержащее переменной.

Пример:

Решить уравнение Область определения в показательных уравнениях

Решение:

Обозначим Область определения в показательных уравненияхтогда Область определения в показательных уравнениях

Таким образом, из данного уравнения получаем

Область определения в показательных уравнениях

откуда находим: Область определения в показательных уравнениях

Итак, с учетом обозначения имеем:

Область определения в показательных уравнениях

При решении примера 4 был использован метод введения новой переменной, который позволил свести данное уравнение к квадратному относительно этой переменной.

Пример:

Решить уравнение Область определения в показательных уравнениях

Решение:

Можно заметить, что 2 — корень данного уравнения. Других корней уравнение не имеет, так как функция, стоящая в левой части уравнения, возрастающая, а функция, стоящая в правой части уравнения, убывающая. Поэтому уравнение имеет не более одного корня (см. теорему из п. 1.14).

Пример:

Решить уравнение Область определения в показательных уравнениях

Решение:

Область определения в показательных уравнениях

Пример:

При каком значении а корнем уравнения Область определения в показательных уравненияхявляется число, равное 2?

Решение:

Поскольку х = 2 — корень, то верно равенство

Область определения в показательных уравнениях

Решив это уравнение, найдем

Область определения в показательных уравнениях

Ответ: при Область определения в показательных уравнениях

Показательные уравнения и их системы

Показательным уравнением называется уравнение, в ко тором неизвестное входит в показатель степени. При решении показательных уравнений полезно использовать следующие тождества: Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Приведем методы решения некоторых типов показательных уравнений.

1 Приведение к одному основанию.

Метод основан на следующем свойстве степеней: если две степени равны и равны их основания, то равны и их показатели, т.е. уравнения надо попытаться привести к виду Область определения в показательных уравнениях. Отсюда Область определения в показательных уравнениях

Пример №1

Решите уравнение Область определения в показательных уравнениях

Решение:

Заметим, что Область определения в показательных уравненияхи перепишем наше уравнение в виде

Область определения в показательных уравнениях

Применив тождество (1), получим Зх — 7 = -7х + 3, х = 1.

Пример №2

Решить уравнение Область определения в показательных уравнениях

Решение:

Переходя к основанию степени 2, получим:

Область определения в показательных уравнениях

Согласно тождеству (2), имеем Область определения в показательных уравнениях

Последнее уравнение равносильно уравнению 4х-19 = 2,5х. Область определения в показательных уравнениях

2 Введение новой переменной.

Пример №3

Решить уравнение Область определения в показательных уравнениях

Решение:

Применив тождество 2, перепишем уравнение как Область определения в показательных уравнениях

Введем новую переменную: Область определения в показательных уравненияхПолучим уравнение Область определения в показательных уравнениях

которое имеет корни Область определения в показательных уравненияхОднако кореньОбласть определения в показательных уравненияхне удовлетворяет условию Область определения в показательных уравненияхЗначит, Область определения в показательных уравнениях

Пример №4

Решить уравнение Область определения в показательных уравнениях

Решение:

Разделив обе части уравнения на Область определения в показательных уравненияхполучим:

Область определения в показательных уравнениях

последнее уравнение запишется так: Область определения в показательных уравнениях

Решая уравнение, найдем Область определения в показательных уравнениях

Значение Область определения в показательных уравненияхне удовлетворяет условию Область определения в показательных уравненияхСледовательно,

Область определения в показательных уравнениях

Пример №5

Решить уравнение Область определения в показательных уравнениях

Решение:

Заметим что Область определения в показательных уравненияхЗначит Область определения в показательных уравнениях

Перепишем уравнение в виде Область определения в показательных уравнениях

Обозначим Область определения в показательных уравненияхПолучим Область определения в показательных уравнениях

Получим Область определения в показательных уравнениях

Корнями данного уравнения будут Область определения в показательных уравнениях

Следовательно, Область определения в показательных уравнениях

III Вынесение общего множителя за скобку.

Пример №6

Решить уравнение Область определения в показательных уравнениях

Решение:

После вынесения за скобку в левой части Область определения в показательных уравнениях, а в правой Область определения в показательных уравнениях, получим Область определения в показательных уравненияхРазделим обе части уравнения на Область определения в показательных уравненияхполучим Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Системы простейших показательных уравнений

Пример №7

Решите систему уравнений: Область определения в показательных уравнениях

Решение:

По свойству степеней система уравнений равносильна следующей

системе :Область определения в показательных уравненияхОтсюда получим систему Область определения в показательных уравнениях

Очевидно, что последняя система имеет решение Область определения в показательных уравнениях

Пример №8

Решите систему уравнений: Область определения в показательных уравнениях

Решение:

По свойству степеней система уравнений равносильна следующей системе: Область определения в показательных уравненияхПоследняя система, в свою очередь, равносильна системе: Область определения в показательных уравнениях

Умножив второе уравнение этой системы на (-2) и сложив с первым, получим уравнение —9х=-4. Отсюда, найдем Область определения в показательных уравненияхПодставив полученное значение во второе уравнение, получим Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Пример №9

Решите систему уравнений: Область определения в показательных уравнениях

Решение:

Сделаем замену: Область определения в показательных уравненияхТогда наша система примет вид: Область определения в показательных уравнениях

Очевидно, что эта система уравнений имеет решение Область определения в показательных уравнениях

Тогда получим уравнения Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Приближенное решение уравнений

Пусть многочлен f(х) на концах отрезка [a,b] принимает значения разных знаков, то есть Область определения в показательных уравнениях. Тогда внутри этого отрезка существует хотя бы одно решение уравнения Дх)=0. Это означает, что существует такое Область определения в показательных уравнениях(читается как «кси»), что Область определения в показательных уравнениях

Это утверждение проиллюстрировано на следующем чертеже.

Область определения в показательных уравнениях

Рассмотрим отрезок Область определения в показательных уравненияхсодержащий лишь один корень уравнения .

Метод последовательного деления отрезка пополам заключается в последовательном разделении отрезка [a, b] пополам до тех пор, пока длина полученного отрезка не будет меньше заданной точности Область определения в показательных уравнениях

  1. вычисляется значение f(х) выражения Область определения в показательных уравнениях
  2. отрезок делится пополам, то есть вычисляется значение Область определения в показательных уравнениях
  3. вычисляется значение Область определения в показательных уравненияхвыражения f(х) в точке Область определения в показательных уравнениях
  4. проверяется условие Область определения в показательных уравнениях
  5. если это условие выполняется, то в качестве левого конца нового отрезка выбирается середина предыдущего отрезка, то есть полагается, что Область определения в показательных уравнениях(левый конец отрезка переходит в середину);
  6. если это условие не выполняется, то правый конец нового отрезка переходит в середину, то есть полагается, что b=x;
  7. для нового отрезка проверяется условие Область определения в показательных уравнениях
  8. если это условие выполняется , то вычисления заканчиваются. При этом в качестве приближенного решения выбирается последнее вычисленное значение х. Если это условие не выполняется, то, переходя к пункту 2 этого алгоритма, вычисления продолжаются.

Метод последовательного деления пополам проиллюстрирован на этом чертеже:

Область определения в показательных уравнениях

Для нахождения интервала, содержащего корень уравнения Область определения в показательных уравненияхвычисляются значения Область определения в показательных уравнениях

Оказывается, что для корня Область определения в показательных уравненияхданного уравнения выполнено неравенство. Значит, данное уравнение имеет хотя бы один корень, принадлежащий интервалу (-1 -А; 1+А). Для приближенного вычисления данного корня найдем целые Область определения в показательных уравненияхи Область определения в показательных уравненияхудовлетворяющие неравенству Область определения в показательных уравнениях

Пример №10

Найдите интервал, содержащий корень уравнения Область определения в показательных уравнениях

Решение:

Поделив обе части уравнения на 2 , получим, Область определения в показательных уравнениях

Так как, для нового уравнения Область определения в показательных уравнениях

Значит, в интервале, Область определения в показательных уравненияхуравнение имеет хотя бы один корень. В то же время уравнение при Область определения в показательных уравненияхне имеет ни одного корня, так как,

Область определения в показательных уравненияхвыполняется. Значит, корень уравнения лежит в (-2,5; 0). Для уточнения этого интервала положим Область определения в показательных уравненияхДля Область определения в показательных уравненияхпроверим выполнение условия

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Значит, уравнение имеет корень, принадлежащий интервалу (-1; 0).

Нахождение приближенного корня с заданной точностью

Исходя из вышесказанного, заключаем, что если выполнено неравенство Область определения в показательных уравненияхкорень уравнения принадлежит интервалу

Область определения в показательных уравненияхПустьОбласть определения в показательных уравненияхЕсли Область определения в показательных уравненияхприближенный

корень уравнения с точностью Область определения в показательных уравнениях. Если Область определения в показательных уравненияхто корень лежит в интервале Область определения в показательных уравненияхесли Область определения в показательных уравненияхто корень лежит в интервале Область определения в показательных уравнениях. Продолжим процесс до нахождения приближенного значения корня с заданной точностью.

Пример №11

Найдите приближенное значение корня уравнения Область определения в показательных уравненияхс заданной точностьюОбласть определения в показательных уравнениях

Решение:

Из предыдущего примера нам известно, что корень лежит в интервале

(-1; 0). Из того, что Область определения в показательных уравненияхзаключаем, что корень лежит в интервале (-0,5; 0).

Так как, |(-0,25)41,5(-0,25)2+2,5(-0,25)+0,5| = |-0,046| 1. Если Область определения в показательных уравнениях

Пусть Область определения в показательных уравнениях

Изображения графиков показательной функции подсказывают это свойство. На рисунке 27 видно, что при а > 1 большему значению функции соответствует большее значение аргумента. А на рисунке 30 видно, что при 0

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Видео:Функция. Область определения и область значений функцииСкачать

Функция. Область определения и область значений функции

Показательные уравнения и неравенства

Решение большинства математических задач так или иначе связано с преобразованием числовых, алгебраических или функциональных выражений. Сказанное в особенности относится к решению показательных уравнений и неравенств. В вариантах ЕГЭ по математике к такому типу задач относится, в частности, задача C3. Научиться решать задания C3 важно не только с целью успешной сдачи ЕГЭ, но и по той причине, что это умение пригодится при изучении курса математики в высшей школе.

Выполняя задания C3, приходится решать различные виды уравнений и неравенств. Среди них — рациональные, иррациональные, показательные, логарифмические, тригонометрические, содержащие модули (абсолютные величины), а также комбинированные. В этой статье рассмотрены основные типы показательных уравнений и неравенств, а также различные методы их решений. О решении остальных видов уравнений и неравенств читайте в рубрике «Методическая копилка репетитора по физике и математике» в статьях, посвященных методам решения задач C3 из вариантов ЕГЭ по математике.

Прежде чем приступить к разбору конкретных показательных уравнений и неравенств, как репетитор по математике, предлагаю вам освежить в памяти некоторый теоретический материал, который нам понадобится.

Видео:11 класс, 15 урок, Логарифмическая функция, её свойства и графикСкачать

11 класс, 15 урок, Логарифмическая функция, её свойства и график

Показательная функция

Что такое показательная функция?

Функцию вида y = a x , где a > 0 и a ≠ 1, называют показательной функцией.

Основные свойства показательной функции y = a x :

Свойствоa > 10 только в показателях каких-либо степеней.

Для решения показательных уравнений требуется знать и уметь использовать следующую несложную теорему:

Помимо этого, полезно помнить об основных формулах и действиях со степенями:

Область определения в показательных уравнениях0,, b>0: \ a^0 = 1, 1^x = 1; \ a^<frac>=sqrt[n] , (kin Z,, nin N);\ a^ = frac; \ a^xcdot a^y = a^; \ frac=a^; \ (a^x)^y = a^; \ a^xcdot b^x = (ab)^x; \ frac=left(fracright)^x.\ end> ]» title=»Rendered by QuickLaTeX.com»/>

Пример 1. Решите уравнение:

Область определения в показательных уравнениях

Решение: используем приведенные выше формулы и подстановку:

Область определения в показательных уравнениях

Уравнение тогда принимает вид:

Область определения в показательных уравнениях

Дискриминант полученного квадратного уравнения положителен:

Область определения в показательных уравнениях0. ]» title=»Rendered by QuickLaTeX.com»/>

Это означает, что данное уравнение имеет два корня. Находим их:

Область определения в показательных уравнениях

Переходя к обратной подстановке, получаем:

Область определения в показательных уравнениях

Второе уравнение корней не имеет, поскольку показательная функция строго положительна на всей области определения. Решаем второе:

Область определения в показательных уравнениях

С учетом сказанного в теореме 1 переходим к эквивалентному уравнению: x = 3. Это и будет являться ответом к заданию.

Ответ: x = 3.

Пример 2. Решите уравнение:

Область определения в показательных уравнениях

Решение: ограничений на область допустимых значений у уравнения нет, так как подкоренное выражение имеет смысл при любом значении x (показательная функция y = 9 4 -x положительна и не равна нулю).

Решаем уравнение путем равносильных преобразований с использованием правил умножения и деления степеней:

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Последний переход был осуществлен в соответствии с теоремой 1.

Пример 3. Решите уравнение:

Область определения в показательных уравнениях

Решение: обе части исходного уравнения можно поделить на 0,2 x . Данный переход будет являться равносильным, поскольку это выражение больше нуля при любом значении x (показательная функция строго положительна на своей области определения). Тогда уравнение принимает вид:

Область определения в показательных уравнениях

Ответ: x = 0.

Пример 4. Решите уравнение:

Область определения в показательных уравнениях

Решение: упрощаем уравнение до элементарного путем равносильных преобразований с использованием приведенных в начале статьи правил деления и умножения степеней:

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Деление обеих частей уравнения на 4 x , как и в предыдущем примере, является равносильным преобразованием, поскольку данное выражение не равно нулю ни при каких значениях x.

Ответ: x = 0.

Пример 5. Решите уравнение:

Область определения в показательных уравнениях

Решение: функция y = 3 x , стоящая в левой части уравнения, является возрастающей. Функция y = —x-2/3, стоящая в правой части уравнения, является убывающей. Это означает, что если графики этих функций пересекаются, то не более чем в одной точке. В данном случае нетрудно догадаться, что графики пересекаются в точке x = -1. Других корней не будет.

Ответ: x = -1.

Пример 6. Решите уравнение:

Область определения в показательных уравнениях

Решение: упрощаем уравнение путем равносильных преобразований, имея в виду везде, что показательная функция строго больше нуля при любом значении x и используя правила вычисления произведения и частного степеней, приведенные в начале статьи:

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Ответ: x = 2.

Решение показательных неравенств

Показательными называются неравенства, в которых неизвестная переменная содержится только в показателях каких-либо степеней.

Для решения показательных неравенств требуется знание следующей теоремы:

Теорема 2. Если a > 1, то неравенство a f(x) > a g(x) равносильно неравенству того же смысла: f(x) > g(x). Если 0 f(x) > a g(x) равносильно неравенству противоположного смысла: f(x) 2x , при этом (в силу положительности функции y = 3 2x ) знак неравенства не изменится:

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Тогда неравенство примет вид:

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Итак, решением неравенства является промежуток:

Область определения в показательных уравнениях

переходя к обратной подстановке, получаем:

Область определения в показательных уравнениях

Левое неравенства в силу положительности показательной функции выполняется автоматически. Воспользовавшись известным свойством логарифма, переходим к эквивалентному неравенству:

Область определения в показательных уравнениях

Поскольку в основании степени стоит число, большее единицы, эквивалентным (по теореме 2) будет переход к следующему неравенству:

Область определения в показательных уравнениях

Итак, окончательно получаем ответ:

Область определения в показательных уравнениях

Пример 8. Решите неравенство:

Область определения в показательных уравнениях

Решение: используя свойства умножения и деления степеней, перепишем неравенство в виде:

Область определения в показательных уравнениях

Введем новую переменную:

Область определения в показательных уравнениях

С учетом этой подстановки неравенство принимает вид:

Область определения в показательных уравнениях

Умножим числитель и знаменатель дроби на 7, получаем следующее равносильное неравенство:

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Итак, неравенству удовлетворяют следующие значения переменной t:

Область определения в показательных уравнениях

Тогда, переходя к обратной подстановке, получаем:

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Поскольку основание степени здесь больше единицы, равносильным (по теореме 2) будет переход к неравенству:

Область определения в показательных уравнениях

Окончательно получаем ответ:

Область определения в показательных уравнениях

Пример 9. Решите неравенство:

Область определения в показательных уравнениях

Решение:

Область определения в показательных уравнениях

Делим обе части неравенства на выражение:

Область определения в показательных уравнениях

Оно всегда больше нуля (из-за положительности показательной функции), поэтому знак неравенства изменять не нужно. Получаем:

Область определения в показательных уравнениях

Воспользуемся заменой переменной:

Область определения в показательных уравнениях

Исходное уравнение тогда принимает вид:

Область определения в показательных уравнениях

Итак, неравенству удовлетворяют значения t, находящиеся в промежутке:

Область определения в показательных уравнениях

Переходя к обратной подстановке получаем, что исходное неравенство распадается на два случая:

Область определения в показательных уравнениях

Первое неравенство решений не имеет в силу положительности показательной функции. Решаем второе:

Область определения в показательных уравнениях

Поскольку основание степени в данном случае оказалось меньше единицы, но больше нуля, равносильным (по теореме 2) будет переход к следующему неравенству:

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Область определения в показательных уравнениях

Итак, окончательный ответ:

Область определения в показательных уравнениях

Пример 10. Решите неравенство:

Область определения в показательных уравнениях

Решение:

Ветви параболы y = 2x+2-x 2 направлены вниз, следовательно она ограничена сверху значением, которое она достигает в своей вершине:

Область определения в показательных уравнениях

Ветви параболы y = x 2 -2x+2, стоящей в показателе, направлены вверх, значит она ограничена снизу значением, которое она достигает в своей вершине:

Область определения в показательных уравнениях

Вместе с этим ограниченной снизу оказывается и функция y = 3 x 2 -2x+2 , стоящая в правой части уравнения. Она достигает своего наименьшего значения в той же точке, что и парабола, стоящая в показателе, и это значение равно 3 1 = 3. Итак, исходное неравенство может оказаться верным только в том случае, если функция слева и функция справа принимают в одной точке значение, равное 3 (пересечением областей значений этих функций является только это число). Это условие выполняется в единственной точке x = 1.

Ответ: x = 1.

Для того, чтобы научиться решать показательные уравнения и неравенства, необходимо постоянно тренироваться в их решении. В этом нелегком деле вам могут помочь различные методические пособия, задачники по элементарной математике, сборники конкурсных задач, занятия по математике в школе, а также индивидуальные занятия с профессиональным репетитором. Искренне желаю вам успехов в подготовке и блестящих результатов на экзамене.

P. S. Уважаемые гости! Пожалуйста, не пишите в комментариях заявки на решение ваших уравнений. К сожалению, на это у меня совершенно нет времени. Такие сообщения будут удалены. Пожалуйста, ознакомьтесь со статьёй. Возможно, в ней вы найдёте ответы на вопросы, которые не позволили вам решить своё задание самостоятельно.

💥 Видео

«Показательное уравнение» #умскул #умскул_профильнаяматематика #аделияадамоваСкачать

«Показательное уравнение» #умскул #умскул_профильнаяматематика #аделияадамова

Алгебра 9 класс. Область определения функцииСкачать

Алгебра 9 класс. Область определения функции
Поделиться или сохранить к себе: