Логарифмические уравнения: Часть 1

Математика, 10 класс

Логарифмические уравнения Перейдем к решению уравнений вида \log_a f(x) = \log_a g(x). Заметим, что \log_a x - монотонная функция (рис. 6). 6 Графики функций \log_ax для a>1 и a<1 Поэтому равенство ви...

Видео

Конспект

Логарифмические уравнения

Перейдем к решению уравнений вида \log_a f(x) = \log_a g(x). Заметим, что \log_a x - монотонная функция (рис. 6).

6 Графики функций \log_ax для a>1 и a<1

Поэтому равенство вида \log_a f(x) = \log_a g(x). имеет место тогда и только тогда, когда \left\{

\begin{array}{lll}

f(x) = g(x),\\

f(x) > 0,\\

g(x) > 0.

\end{array}\right. Замечание. При решении задач такого типа всегда нужно учитывать ОДЗ. В частности, нужно учитывать, что формулы для логарифмов, рассмотренные ранее, могут изменять ОДЗ. Все преобразования должны быть равносильными на ОДЗ.

Задача 1.14.

Условие

Решите уравнение: 4 \log_4 x + 3 = \log_2 \left( 12x+8 \right).

Решение

Распишем ОДЗ: \left\{

\begin{array}{lll}

x>0,\\

12x+8>0

\end{array}\right.

\ \ \Leftrightarrow\ \ x>0. Перейдем к единому основанию в исходном уравнении: 2\log_2 x + 3 = \log_2 \left( 12x+8 \right). Полученное уравнение равносильно (на ОДЗ) следующему уравнению \log_2 x^2 + 3 = \log_2 \left( 12x+8 \right). Учтем, что 3=\log_2 8 и воспользуемся формулой для логарифма произведения: \log_2 8x^2 = \log_2 \left( 12x+8 \right). Полученное уравнение эквивалентно (на ОДЗ) следующему 8x^2 = 12x+8, 2x^2 - 3x-2=0, \left( 2x+1 \right) \left( x-2 \right) = 0. Отметим, что ОДЗ удовлетворяет только один корень: x=2 .

Ответ x=2 .

Задача 1.15.

Условие

Решите уравнение: \log_3 \left( x-4 \right) = 1+6 \log_{\frac{1}{27}} \sqrt{x-2}.

Решение

Распишем ОДЗ: \left\{

\begin{array}{lll}

x-4>0,\\

x-2\geqslant 0,\\

\sqrt{x-2} > 0

\end{array}\right.

\ \ \Leftrightarrow\ \ x>4. Перейдем к единому основанию: \log_3 \left( x-4 \right) = 1-6 \log_{27}\left( x-2 \right)^{\frac{1}{2}}, \log_3 \left( x-4 \right) = 1-6 \cdot \frac{1}{3} \cdot \frac{1}{2} \log_3 \left( x-2 \right). Преобразуем полученное уравнение: \log_3 \left( x-4 \right) + \log_3 \left( x-2 \right) = \log_3 3. Воспользуемся формулой для логарифма произведения (учитывая, что такое преобразование эквивалентно на ОДЗ): \log_3 \left( x-4 \right) \left( x-2 \right) = \log_3 3. Потенциируя полученное уравнение, получаем \left( x-4 \right) \left( x-2 \right) = 3, x^2 -6x + 8 =3, x^2 - 6x + 5 =0, \left( x-1 \right) \left( x-5 \right) = 0. ОДЗ удовлетворяет только один из корней: x=5 .

Ответ x=5 .

Открыть урок на ВОЛНА