Решение логарифмических уравнений с минусом

Как решать логарифмические уравнения подробный разбор примеров
Содержание
  1. Сложение и вычитание логарифмов.
  2. Что такое логарифм и как его посчитать
  3. Два очевидных следствия определения логарифма
  4. Свойства логарифмов
  5. Степень можно выносить за знак логарифма
  6. Логарифм произведения и логарифм частного
  7. Формула перехода к новому основанию
  8. Сумма логарифмов. Разница логарифмов
  9. Логарифмический ноль и логарифмическая единица
  10. Как решать уравнения с логарифмами: 2 способа с примерами
  11. Сравнение логарифмов
  12. Пример Найдите корень уравнения.
  13. Логарифмы со специальным обозначением
  14. Десятичный логарифм
  15. Натуральный логарифм
  16. Пример решения логарифмического уравнения с разными основаниями
  17. Пример решения логарифмического уравнения с переменными основаниями
  18. Использование свойств логарифмов при решении логарифмических уравнений и неравенств
  19. Логарифмическое уравнение: решение на примерах
  20. Как решать уравнения с логарифмами: 2 способа с примерами
  21. Пример решения логарифмического уравнения с разными основаниями
  22. Пример решения логарифмического уравнения с переменными основаниями
  23. Как сделать проверку
  24. Методика решения логарифмических уравнений

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

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:Решение логарифмических уравнений. Вебинар | МатематикаСкачать

Решение логарифмических уравнений. Вебинар | Математика

Что такое логарифм и как его посчитать

Логарифм имеет следующий вид:

Решение логарифмических уравнений с минусомгде a – это основание логарифма,

b – это аргумент логарифма

Чтобы узнать значение логарифма приравняем его к X. Решение логарифмических уравнений с минусоми преобразовываем в Решение логарифмических уравнений с минусоми 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)!

Решение логарифмических уравнений с минусом

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

Решение логарифмических уравнений с минусомЕще раз обращаю ваше внимание, что основание (в нашем случае это – 2) всегда находится внизу и именно оно возводится в степень.

Решение логарифмических уравнений с минусом

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

Логарифмы с нуля за 20 МИНУТ! Introduction to logarithms.

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:Умножаем логарифмы В УМЕ🧠Скачать

Умножаем логарифмы В УМЕ🧠

Свойства логарифмов

Перечисленные ниже свойства логарифмов вытекают из основного логарифмического тождества:

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

( основное свойство логарифмов ),

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

( основное свойство логарифмов ),

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Проверь удачу, набери 60+

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

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

84 людей этого не знают! Секретный способ решения Логарифмических Уравнений

Пример Найдите корень уравнения.

Решение логарифмических уравнений с минусом

Используя определение логарифма, получим:

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Проверим: Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Ответ: Решение логарифмических уравнений с минусом.

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:Интересная задача на логарифмы в ЕГЭСкачать

Интересная задача на логарифмы в ЕГЭ

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.

Решение логарифмических уравнений с минусомЧтобы вычислить десятичный логарифм, нужно 10 возвести в степень X.

Например, вычислим lg100Решение логарифмических уравнений с минусом

Натуральный логарифм

Натуральный логарифм обозначается ln и имеет основание e, то есть

Решение логарифмических уравнений с минусом

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

Решение логарифмических уравнений с минусом

И вычислить его можно таким образом:Решение логарифмических уравнений с минусом

Видео:Решение тригонометрических уравнений. Подготовка к ЕГЭ | Математика TutorOnlineСкачать

Решение тригонометрических уравнений. Подготовка к ЕГЭ | Математика TutorOnline

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,

Решение логарифмических уравнений с минусомПравильно, нужно привести логарифмы в правой и левой части к одному основанию!

Итак, разберем наш пример:Решение логарифмических уравнений с минусомПреобразуем правую часть нашего уравнения:

Решение логарифмических уравнений с минусом

Мы знаем, что 1/3 = 3 -1 . Еще мы знаем свойство логарифма, а именно вынесение показателя степени из логарифма: Решение логарифмических уравнений с минусомПрименяем эти знания и получаем: Решение логарифмических уравнений с минусомНо 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: Решение логарифмических уравнений с минусомНо 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: Решение логарифмических уравнений с минусомВот теперь в правой и левой части уравнения у нас стоят логарифмы с одинаковыми основаниями и мы можем их зачеркнуть: Решение логарифмических уравнений с минусомДелаем проверку: Решение логарифмических уравнений с минусомДелаем проверку: Если мы преобразуем правую часть, воспользовавшись свойствами логарифма, то получим:Решение логарифмических уравнений с минусомВерно, следовательно, х = 4 является корнем уравнения.

Видео:Логарифмические уравнения. Видеоурок 18. Алгебра 10 классСкачать

Логарифмические уравнения. Видеоурок 18. Алгебра 10 класс

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. Решение логарифмических уравнений с минусомПреобразуем правую часть уравнения: Решение логарифмических уравнений с минусомПреобразуем правую часть уравнения: Теперь логарифм в правой части уравнения имеет такое же основание, как и логарифм в левой части: Решение логарифмических уравнений с минусомТеперь мы можем зачеркнуть логарифмы: Решение логарифмических уравнений с минусомТеперь 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:

Решение логарифмических уравнений с минусом

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

Решение логарифмических уравнений с минусом

Сведем все требования в систему:Решение логарифмических уравнений с минусом

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: Решение логарифмических уравнений с минусомПерепишем нашу систему: Решение логарифмических уравнений с минусомПерепишем нашу систему: Следовательно, наша система примет следующий вид: Решение логарифмических уравнений с минусомТеперь решаем наше уравнение: Решение логарифмических уравнений с минусомТеперь решаем наше уравнение: Справа у нас квадрат суммы:Решение логарифмических уравнений с минусомДанный 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:

Решение логарифмических уравнений с минусом

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

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

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

Видео:Логарифмическое уравнение / Как решить?Скачать

Логарифмическое уравнение / Как решить?

Логарифмическое уравнение: решение на примерах

Решение логарифмических уравнений с минусом

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:ЕГЭ 2022: Логарифмическое уравнение с разным основанием | Задание №1Скачать

ЕГЭ 2022: Логарифмическое уравнение с разным основанием | Задание №1

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:Решение логарифмических уравнений с минусомВспоминаем определение логарифма и получаем следующее:Решение логарифмических уравнений с минусомТаким 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:

Решение логарифмических уравнений с минусом

Воспользуемся определением логарифма и получим:

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

Сделаем проверку. Подставим найденный Х в исходное уравнение:Решение логарифмических уравнений с минусомТак 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:

Решение логарифмических уравнений с минусом

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:Решение логарифмических уравнений с минусомВ 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:Решение логарифмических уравнений с минусомТо есть в нашем случае:Решение логарифмических уравнений с минусомВозьмем правую часть нашего уравнения и начнем ее преобразовывать:Решение логарифмических уравнений с минусомТеперь нам нужно 2 тоже внести в логарифмическое выражение. Для этого вспоминаем еще одно свойство логарифма:

Решение логарифмических уравнений с минусом

Воспользуемся этим свойством в нашем случае, получим:Решение логарифмических уравнений с минусомМы преобразовали правую часть нашего уравнения в тот вид, который нам был нужен и получили:Решение логарифмических уравнений с минусомТеперь 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:Решение логарифмических уравнений с минусомИтак, как и в предыдущем примере применяем свойства логарифмов и преобразовываем правую часть уравнения следующим образом:Решение логарифмических уравнений с минусомПосле преобразования правой части наше уравнение принимает следующий вид:Решение логарифмических уравнений с минусомТеперь можно зачеркнуть логарифмы и тогда получим:Решение логарифмических уравнений с минусомВспоминаем свойства степеней:

Теперь делаем проверку:Решение логарифмических уравнений с минусомто последнее выражение верно. Следовательно, х = 3 является корнем уравнения.

Еще один пример решения логарифмического уравнения:Решение логарифмических уравнений с минусомПреобразуем сначала левую часть нашего уравнения. Здесь мы видим сумму логарифмов с одинаковыми основаниями. Воспользуемся свойством суммы логарифмов и получим:Решение логарифмических уравнений с минусомТеперь преобразуем правую часть уравнения:Решение логарифмических уравнений с минусомВыполнив преобразования правой и левой частей уравнения, мы получили:Решение логарифмических уравнений с минусомТеперь мы можем зачеркнуть логарифмы:

Решение логарифмических уравнений с минусомРешим данное квадратное уравнение, найдем дискриминант:

Решение логарифмических уравнений с минусомСделаем проверку, подставим х1 = 1 в исходное уравнение:Решение логарифмических уравнений с минусомРешение логарифмических уравнений с минусомВерно, следовательно, х1 = 1 является корнем уравнения.

Теперь подставим х2 = -5 в исходное уравнение:Решение логарифмических уравнений с минусомТак как аргумент логарифма должен быть положительным, выражение не является верным. Следовательно, х2 = -5 – посторонний корень.

Видео:Показательные и логарифмические уравнения. Вебинар | МатематикаСкачать

Показательные и логарифмические уравнения. Вебинар | Математика

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,

Решение логарифмических уравнений с минусомПравильно, нужно привести логарифмы в правой и левой части к одному основанию!

Итак, разберем наш пример:Решение логарифмических уравнений с минусомПреобразуем правую часть нашего уравнения:

Решение логарифмических уравнений с минусом

Мы знаем, что 1/3 = 3 -1 . Еще мы знаем свойство логарифма, а именно вынесение показателя степени из логарифма:Решение логарифмических уравнений с минусомПрименяем эти знания и получаем:Решение логарифмических уравнений с минусомНо 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:Решение логарифмических уравнений с минусом

Тогда получим:Решение логарифмических уравнений с минусомВот теперь в правой и левой части уравнения у нас стоят логарифмы с одинаковыми основаниями и мы можем их зачеркнуть:Решение логарифмических уравнений с минусомДелаем проверку:Решение логарифмических уравнений с минусомЕсли мы преобразуем правую часть, воспользовавшись свойствами логарифма, то получим:Решение логарифмических уравнений с минусомВерно, следовательно, х = 4 является корнем уравнения.

Видео:Логарифмы 3. Уравнения. ЕГЭ №5, №13Скачать

Логарифмы 3. Уравнения. ЕГЭ №5, №13

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.Решение логарифмических уравнений с минусомПреобразуем правую часть уравнения:Решение логарифмических уравнений с минусомТеперь логарифм в правой части уравнения имеет такое же основание, как и логарифм в левой части:Решение логарифмических уравнений с минусомТеперь мы можем зачеркнуть логарифмы:Решение логарифмических уравнений с минусомНо 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:

Решение логарифмических уравнений с минусом

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

Решение логарифмических уравнений с минусом

Сведем все требования в систему:Решение логарифмических уравнений с минусом

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:Решение логарифмических уравнений с минусомПерепишем нашу систему:Решение логарифмических уравнений с минусомСледовательно, наша система примет следующий вид:Решение логарифмических уравнений с минусомТеперь решаем наше уравнение:Решение логарифмических уравнений с минусомСправа у нас квадрат суммы:Решение логарифмических уравнений с минусомДанный 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:

Решение логарифмических уравнений с минусом

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

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:Решение логарифмических уравнений с минусом

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.

Методика решения логарифмических уравнений

Разделы: Математика

Введение

Увеличение умственной нагрузки на уроках математики заставляет задуматься над тем как поддержать у студентов интерес к изучаемому материалу, их активность на протяжении всего урока. В связи с этим ведутся поиски новых эффективных методов обучения и таких методических приемов, которые активизировали бы мысль студентов, стимулировали бы их к самостоятельному приобретению знаний.

Возникновение интереса к математике у значительного числа студентов зависит в большей степени от методики ее преподавания, от того, на сколько умело будет построена учебная работа. Вовремя обращая внимание студентов на то, что математика изучает общие свойства объектов и явлений окружающего мира, имеет дело не с предметами, а с отвлеченными абстрактными понятиями, можно добиться понимания того, что математика не нарушает связи с действительностью, а, напротив, дает возможность изучить ее глубже, сделать обобщенные теоретические выводы, которые широко применяются в практике.

Участвуя в фестивале педагогических идей «Открытый урок» 2004-2005 учебного года, я представила урок-лекцию по теме «Логарифмическая функция» (диплом № 204044). Считаю этот метод наиболее удачным в данном конкретном случае. В результате изучения у студентов имеется подробный конспект и краткая схема по теме, что облегчит им подготовку к следующим урокам. В частности, по теме «Решение логарифмических уравнений», которая полностью опирается на изучение логарифмической функции и ее свойств.

При формировании основополагающих математических понятий важно создать у студентов представление о целесообразности введения каждого из них и возможности их применения. Для этого необходимо, чтобы при формулировке определения некоторого понятия, работе над его логической структурой, рассматривались вопросы об истории возникновения данного понятия. Такой подход поможет студентам осознать, что новое понятие служит обобщением фактов реальной действительности.

История возникновения логарифмов подробно представлена в работе прошлого года.

Учитывая важность преемственности при обучении математике в среднем специальном учебном заведении и в вузе и необходимость соблюдения единых требований к студентам считаю целесообразным следующую методику ознакомления студентов с решением логарифмических уравнений.

Уравнения, содержащие переменную под знаком логарифма (в частности, в основании логарифма), называются логарифмическими. Рассмотрим логарифмические уравнения вида:

Решение логарифмических уравнений с минусом(1)

Решение этих уравнений основано на следующей теореме.

Теорема 1. Уравнение Решение логарифмических уравнений с минусомравносильно системе

Решение логарифмических уравнений с минусом(2)

Для решения уравнения (1) достаточно решить уравнение

Решение логарифмических уравнений с минусом(3)

и его решения подставить в систему неравенств

Решение логарифмических уравнений с минусом(4),

задающую область определения уравнения (1).

Корнями уравнения (1) будут только те решения уравнения (3), которые удовлетворяют системе (4), т.е. принадлежат области определения уравнения (1).

При решения логарифмических уравнений может произойти расширение области определения (приобретение посторонних корней) или сужение (потеря корней). Поэтому подстановка корней уравнения (3) в систему (4), т.е. проверка решения, обязательна.

Пример 1: Решить уравнение Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусомРешение логарифмических уравнений с минусом Решение логарифмических уравнений с минусомРешение логарифмических уравнений с минусом Решение логарифмических уравнений с минусомРешение логарифмических уравнений с минусом Решение логарифмических уравнений с минусомРешение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Оба значения х удовлетворяют условиям системы.

Ответ: Решение логарифмических уравнений с минусом

Рассмотрим уравнения вида:

Решение логарифмических уравнений с минусом(5)

Их решение основано на следующей теореме

Теорема 2: Уравнение (5) равносильно системе

Решение логарифмических уравнений с минусом(6)

Корнями уравнения (5) будут только те корни уравнения Решение логарифмических уравнений с минусом, которые

принадлежат области определения, задаваемой условиями Решение логарифмических уравнений с минусом.

Логарифмическое уравнение вида (5) можно решить различными способами. Рассмотрим основные из них.

1. ПОТЕНЦИНИРОВАНИЕ (применение свойств логарифма).

Пример 2: Решить уравнение Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение: В силу теоремы 2 данное уравнение равносильно системе:

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусомРешение логарифмических уравнений с минусом

Всем условиям системы удовлетворяет лишь один корень. Ответ: Решение логарифмических уравнений с минусом

2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОГАРИФМА Решение логарифмических уравнений с минусом.

Пример 3: Найти х, если Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Значение х = 3 принадлежит области определения уравнения. Ответ х = 3

3. ПРИВЕДЕНИЕ К КВАДРАТНОМУ УРАВНЕНИЮ.

Пример 4: Решить уравнение Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусомРешение логарифмических уравнений с минусом Решение логарифмических уравнений с минусомРешение логарифмических уравнений с минусом Решение логарифмических уравнений с минусомРешение логарифмических уравнений с минусом Решение логарифмических уравнений с минусомРешение логарифмических уравнений с минусом

Оба значения х являются корнями уравнения.

Ответ: Решение логарифмических уравнений с минусом

Пример 5: Решить уравнение Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение: Прологарифмируем обе части уравнения по основанию 10 и применим свойство «логарифм степени».

Решение логарифмических уравнений с минусом

Оба корня принадлежат области допустимых значений логарифмической функции.

Ответ: х = 0,1; х = 100

5. ПРИВЕДЕНИЕ К ОДНОМУ ОСНОВАНИЮ.

Пример 6: Решить уравнение Решение логарифмических уравнений с минусом

Воспользуемся формулой Решение логарифмических уравнений с минусоми перейдем во всех слагаемых к логарифму по основанию 2:

Решение логарифмических уравнений с минусом

Тогда данное уравнение примет вид:

Решение логарифмических уравнений с минусом

Так как Решение логарифмических уравнений с минусом, то это корень уравнения.

Ответ: х = 16

6. ВВЕДЕНИЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ.

Решим способом введения вспомогательной переменной уравнение, заданное в примере 6.

Пусть Решение логарифмических уравнений с минусом; тогда Решение логарифмических уравнений с минусом

Учитывая, что Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

После проверки, проведенной устно, легко убеждаемся в правильности найденного ответа.

Многие уравнения, содержащие переменную не только под знаком логарифма или в показателе степени, удобно решать графически.

Графически решением уравнения являются абсциссы точек пересечения графиков функций, заданных в уравнении.

Пример 7: Решить уравнение Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение: Построим графики функций Решение логарифмических уравнений с минусоми y = x

Решение логарифмических уравнений с минусом

Графики функций не пересекаются, и, значит, уравнение не имеет корней (см. рисунок).

Ответ: корней нет

Пример 8: Найти х, если Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение: С помощью рассмотренных выше способов корни уравнения найти не удается. Найдем какой-нибудь корень методом подбора.

Пусть, например, х = 10. Проверкой убедимся в том, что 10 — корень уравнения. Действительно,

Решение логарифмических уравнений с минусомистинно

Докажем, что других корней данное уравнение не имеет.

Эти корни следует искать во множестве значений х.

Допустимые значения х находятся в промежутке Решение логарифмических уравнений с минусом

На этом промежутке функция Решение логарифмических уравнений с минусомубывает, а функция Решение логарифмических уравнений с минусомвозрастает. И, значит, если уравнение имеет решение, то оно единственное.

Поделиться или сохранить к себе:
Решение логарифмических уравнений с минусомРешение логарифмических уравнений с минусом
Решение логарифмических уравнений с минусомРешение логарифмических уравнений с минусом
Решение логарифмических уравнений с минусомРешение логарифмических уравнений с минусом
Решение логарифмических уравнений с минусом
Решение логарифмических уравнений с минусом
Решение логарифмических уравнений с минусом
Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

( формула перехода к новому основанию логарифмов ),

Решение логарифмических уравнений с минусом
Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом

Решение логарифмических уравнений с минусом
Решение логарифмических уравнений с минусом
Решение логарифмических уравнений с минусом
Решение логарифмических уравнений с минусом
( основное свойство логарифмов ),
Решение логарифмических уравнений с минусом
( основное свойство логарифмов ),
Решение логарифмических уравнений с минусом
Решение логарифмических уравнений с минусом
Решение логарифмических уравнений с минусом
( формула перехода к новому основанию логарифмов ),
Решение логарифмических уравнений с минусом
Решение логарифмических уравнений с минусом

Видео:Логарифмические уравнения 🥷🏿Скачать

Логарифмические уравнения 🥷🏿

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:Логарифмические уравнения. 11 класс.Скачать

Логарифмические уравнения. 11 класс.

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:Проще простого! Как решить Логарифмическое Уравнение?Скачать

Проще простого! Как решить Логарифмическое Уравнение?

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:11 класс, 17 урок, Логарифмические уравненияСкачать

11 класс, 17 урок, Логарифмические уравнения

Сумма логарифмов. Разница логарифмов

Логарифмы с одинаковыми основаниями можно складывать: Решение логарифмических уравнений с минусом Решение логарифмических уравнений с минусомЛогарифмы с одинаковыми основаниями можно вычитать: Решение логарифмических уравнений с минусом Решение логарифмических уравнений с минусомМы 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

Решение логарифмических уравнений с минусом

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

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

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: Решение логарифмических уравнений с минусомВспоминаем определение логарифма и получаем следующее: Решение логарифмических уравнений с минусомВспоминаем 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:

Решение логарифмических уравнений с минусом

Воспользуемся определением логарифма и получим:

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

Сделаем проверку. Подставим найденный Х в исходное уравнение:Решение логарифмических уравнений с минусомТак 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:

Решение логарифмических уравнений с минусом

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: Решение логарифмических уравнений с минусомВ 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: Решение логарифмических уравнений с минусомТо есть в нашем случае: Решение логарифмических уравнений с минусомТо есть в нашем случае: Возьмем правую часть нашего уравнения и начнем ее преобразовывать:Решение логарифмических уравнений с минусомТеперь нам нужно 2 тоже внести в логарифмическое выражение. Для этого вспоминаем еще одно свойство логарифма:

Решение логарифмических уравнений с минусом

Воспользуемся этим свойством в нашем случае, получим: Решение логарифмических уравнений с минусомМы преобразовали правую часть нашего уравнения в тот вид, который нам был нужен и получили:Решение логарифмических уравнений с минусомТеперь 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: Решение логарифмических уравнений с минусомИтак, как и в предыдущем примере применяем свойства логарифмов и преобразовываем правую часть уравнения следующим образом: Решение логарифмических уравнений с минусомИтак, как и в предыдущем примере применяем свойства логарифмов и преобразовываем правую часть уравнения следующим образом: После преобразования правой части наше уравнение принимает следующий вид: Решение логарифмических уравнений с минусомТеперь можно зачеркнуть логарифмы и тогда получим: Решение логарифмических уравнений с минусомТеперь можно зачеркнуть логарифмы и тогда получим: Вспоминаем свойства степеней:

Теперь делаем проверку:Решение логарифмических уравнений с минусомто последнее выражение верно. Следовательно, х = 3 является корнем уравнения.

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

Решение логарифмических уравнений с минусомРешим данное квадратное уравнение, найдем дискриминант:

Решение логарифмических уравнений с минусомСделаем проверку, подставим х1 = 1 в исходное уравнение: Решение логарифмических уравнений с минусомСделаем проверку, подставим х1 = 1 в исходное уравнение: Решение логарифмических уравнений с минусомВерно, следовательно, х1 = 1 является корнем уравнения.

Теперь подставим х2 = -5 в исходное уравнение:Решение логарифмических уравнений с минусомТак как аргумент логарифма должен быть положительным, выражение не является верным. Следовательно, х2 = -5 – посторонний корень.

Видео:Логарифмы в ЕГЭ🫢 Решишь второй?!Скачать

Логарифмы в ЕГЭ🫢 Решишь второй?!

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