Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Математика. Ч. 2. Логарифмическая функция. Практикум для СПО

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.08.2026
Размер:
1 Мб
Скачать

Пример 76. Решите уравнение

Решение.

lg(2x

2

 

4x +12)= lg

x

+lg(x

+

3)

.

 

lg(2x

2

4x +12)= lg x +lg(x +3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lg(2x

2

4x +12)= lg x (x +3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

2

 

4x +12 = x (x +3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

2

4x +12 = x

2

+ 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

2

 

4x +12 x

2

3x = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D = b

 

 

 

 

 

x2 7x +12 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

4ac =

(7)

4 1 12 =1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

=

b

 

D

=

7

 

1

=

7

1

=

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

 

 

 

2a

 

 

 

2 1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ООФ:

2x

2

4x +12

0

 

 

 

 

 

2x

2

4x +12

= 0

: 2

 

 

 

x

2

2x + 6 = 0

 

 

D = b

 

4ac = (2)

4 1 6 = −20

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

корней нет

 

 

 

 

 

 

+

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

x(;+ )

x0 x +3 0

x3

 

x

-3

0

Ответ:

x

= 4

,

x = 3

.

1

 

2

Пример 77. Решите уравнение

Решение.

x (0;+ ) log7 (3x +4)=log7 (5x +8).

.

log

(3x +4)=log (5x +8)

7

7

 

3x + 4 = 5x +8

 

3x 5x = 8 4

2x = 4 : 2

x= −2 не удовл.ООФ

ООФ:

3x + 4 0

5x +8 0

3x 4

5x 8

x 4

x 8

3

5

x

8

4

 

 

5

3

4 + x ;3 .

31

Ответ: Ø.

Пример 78. Решите уравнение

Решение.

log

(2x 1) log

4

4

 

x

=

2log

4

(2x

 

 

1)

.

log

(2x 1) log

4

x = 2log

4

(2x 1)

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log

(2x 1) log

4

x 2log

4

(2x 1)=0

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log4 (2x 1)

(log4 x 2)= 0

log4 (2x 1)=0

 

 

log4 x 2 = 0

2x 1 = 4

0

 

 

 

log

 

 

x = 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

2x =1+1

 

 

 

 

x = 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2x = 2 : 2

 

 

 

x

 

=16

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

ООФ:

2x 1 0

x 0

2x 1

 

x

1

 

2

 

 

 

x

01

2

 

1

 

 

x

2

;+

 

 

 

.

 

 

 

Ответ:

x

=1

x

=16

.

1

,

2

 

 

Пример 79. Решите уравнение

log

2

x

 

7

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log

2

x

log

 

x 20 = 0

 

 

 

 

 

 

 

7

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть

log x =t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t 2 t 20 = 0

 

 

 

 

 

 

D = b2 4ac = (1)2 4 1 (20)=81;

 

 

 

b

D

 

1

81

 

1 9

 

 

 

 

t

 

=

 

 

 

=

 

 

 

 

=

 

=

5

 

 

2a

 

 

 

2

1

2

4

1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log7 x =5

 

 

 

log7 x = −4

 

 

 

 

log

7

x 20 = 0

.

 

 

ООФ:

x 0

0

x (0;+ ).

x = 7

5

x = 7

4

 

 

x =16807

x

 

=

1

2

 

1

 

 

2401

 

 

 

 

x

Ответ: x1 =16807 , x2 = 24011 .

32

Пример 80. Решите уравнение

log

 

x + log

 

3 =

5

.

 

 

3

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log

 

x + log

 

3 =

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log

 

x + log 3 =

5

 

 

 

 

 

 

ООФ:

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

1

 

 

5

 

 

 

 

 

 

x 1

log

 

 

x +

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть

log x =t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t +

1

=

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2

 

5

(t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

(2t

 

+

1

 

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2t

2

+ 2 5t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2t 2

5t + 2

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

0

 

 

 

2

5t + 2 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D = b

 

 

4ac = (5)

 

4 2 2 = 9

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

D

 

 

 

5

 

 

9

 

5 3

 

2

t

=

 

 

=

 

 

=

=

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

 

2a

 

 

 

 

 

2 2

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

log

 

x = 2

 

 

 

 

 

log

 

x =

1

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

x = 32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = 32

 

 

 

 

 

 

x1 =9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 =

3

 

 

 

 

 

Ответ:

x =9 ,

x

 

=

3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1

x (0;1) (1;+ )

.

 

=1

2

x

33

5. СИСТЕМЫ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ

Система уравнений называется логарифмической, если содержит лога-

рифмическое уравнение. После упрощения система решается методом подстановки или, в частности, методом сложения или вычитания уравнений. Также стоит напомнить, при геометрическом способе решением системы являются точки пересечения графиков функций.

Пример 81. Решите систему уравнений:

(1)

Решение.

log2 x log2 y =1

log

 

x

=1

2

y

 

 

 

 

 

x

 

1

y

= 2

 

 

x

= 2

y

 

 

x= 2y

x= 2 3 = 3 2

log2

x log2 y =1

4y2

+ x 12 = 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)

 

 

 

 

 

log

2

x log

2

y =1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ x 12 = 0

 

 

(2)

 

 

 

 

 

4y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)

 

 

 

 

4y

 

+ x 12 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4y

2

 

+ 2y

12 = 0

: 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2y

2

+ y

6 = 0 : 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D =b 4ac =1 4 2 (6)= 49

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

=

b

 

D

 

=

1

49

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

 

 

 

2a

 

 

 

 

 

2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 7

 

 

 

 

6

=

3

 

 

 

 

 

=

=

 

 

4

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

не удовл.ООФ

ООФ:

x 0

;

y 0

.

 

 

3

 

В результате 3;

2

.

 

 

Проверка. Подставим в систему

 

 

 

 

 

log

2

x log

2

y =1

 

 

 

 

+ x 12 = 0

4y2

 

 

 

 

 

точку

 

3

 

3;

2

 

 

 

:

34

 

 

3

log2

 

 

 

 

 

 

3

2

4

 

 

 

 

2

 

 

Ответ:

log2 32 =1

+ 3 12 = 0

 

3

 

3;

2

.

 

 

 

 

 

 

log

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

4

 

 

 

 

4

 

 

3 3 2

+

=1

 

 

 

 

 

3 12 = 0

 

1 =1

 

 

 

 

= 0 .

 

0

 

 

 

3 2

=1

 

 

 

 

log

2

3

 

 

 

 

 

 

 

+ 3 12 = 0

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log

2

2

 

 

 

= 0

0

 

 

 

 

=1

35

6. ЛОГАРИФМИЧЕСКИЕ НЕРАВЕНСТВА

Неравенства называют логарифмическими, ся под логарифмом.

Примеры логарифмических неравенств:

log5 x log5 4

, log1

x log1

7

, log2 (2x +3) log2 (x

 

2

2

 

 

если неизвестное

+1)

,

log

2

x 4log

 

3

3

 

 

 

x

x

находит-

+3 0

.

 

Решение логарифмических неравенств:

log

a

f (x) log

a

g(x)

,

log

a

f (x) log

a

g(x)

,

 

 

 

 

 

 

log

a

f (x) log

a

g(x)

log

a

f (x) log

a

g(x)

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

находится возведением в степень левой и правой частей при основании a и,

пользуясь свойством

a

log

b

= b, неравенства приводится к виду:

 

 

a

 

 

– если a 1

, то знак неравенства сохраняется:

f (x)

g(x)

,

f (x)

g(x)

,

f (x)

g(x)

,

f (x)

g(x)

;

– если

0 a

1

,

то знак неравенства меняется на противоположный:

f (x)

g(x)

,

f (x)

g(x)

,

f (x)

g(x)

,

f (x)

g(x)

,

при условии пересечений решений самого неравенства и области определения функции (ООФ).

Пример 82. Решите неравенство

Решение.

log

5

x log

5

4

 

 

 

т.к. 5 1, то

 

 

x 4

 

 

x

0 4

Ответ: x (4;+ ).

log

5

x log

5

4

.

 

 

 

ООФ: x 0

x 0

x (0;+ ).

36

Пример 83. Решите неравенство

log

5

x log

5

4

.

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log5

x log5 4

 

 

 

 

 

 

ООФ:

 

т.к.

5 1, то

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x (0;+ )

 

0

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

x (0;4)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 84. Решите неравенство log 1

x log

1

7 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log

1

x log

1

7

 

 

 

 

 

 

 

ООФ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т.к.

1

1

, то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

x

x (0;+ )

.

 

 

0

7

 

 

x

x

Ответ:

Пример

x (0;7 .

85. Решите неравенство

log

1

 

 

2

x log

1

 

 

2

7

.

Решение.

log 1 x log1 7

2

 

2

т.к. 12 1, то x 7

ООФ:

x 0

x

0

x (0;+ ).

37

 

x

0

7

Ответ:

x 7;+ )

.

 

Пример 86. Решите неравенство

Решение.

log

2

x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log2 x 3 1

 

log

2

x 3log

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

log

 

 

x log

 

 

 

3

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

log

2

x log

2

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т.к.

2 1, то

 

x 8

 

x

0

8

Ответ:

x (8;+ )

.

 

Пример 87. Решите неравенство

Решение.

 

log

1

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

log

1

x 2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

log

 

 

x 2 log

 

1

1

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log1

x log

 

1

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

log 1 x log1 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

log

2

x 3

.

 

 

ООФ: x 0

x 0

x (0;+ )

.

 

log1

x 2 .

2

 

ООФ:

x 0

x

0

x (0;+ ).

38

т.к.

1

1

, то

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

0

4

 

 

 

 

 

 

Ответ:

x (0;4)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 88. Решите неравенство

log

(x 2) 1

 

3

.

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

log3 (x 2) 1

 

ООФ:

 

log3 (x 2) log3 3

 

x 2 0

 

 

x 2

 

т.к.

3 1, то

 

 

 

 

 

 

 

x 2 3

 

 

 

 

x 3 + 2

 

 

 

 

 

x 5

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x (2;+ )

.

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

5

Ответ:

x

(2;5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 89. Решите неравенство log1 (5x + 3) 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log

1

(5x + 3) 0

 

ООФ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5x + 3 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log

1

(5x + 3) log 1

 

5x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

x

3

 

т.к.

 

1

, то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0.6

 

 

5x + 3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5x 1 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5x 2

 

 

 

 

 

 

x

39

 

x

2

 

5

 

 

 

x 0.4

 

 

x

0.6

0.4

 

x

0.6

x (0.6;+ )

.

 

Ответ:

x (0.4;+ )

.

 

Пример 90. Решите неравенство

Решение.

log

(2x +3) log

(x +1)

2

2

 

 

т.к. 2 1, то

 

 

2x + 3 x +1

 

2x x 1 3

 

x 2

 

x

2 1

log

(2x +3) log

(x +1)

.

2

2

 

ООФ:

2x + 3 0

x +1 0

2x 3

x 1

 

x

3

 

2

 

 

 

x 1.5

 

 

x

1.5

1

 

x (1;+ ).

Ответ:

x (1;+ )

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 91. Решите неравенство log

2

x2

2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log

2

x2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log

 

x

2

 

2 log

 

2

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log

 

x

2

log

 

2

2

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

log2 x2 log2 4

т.к. 2 1, то x2 4

ООФ:

x

2

0

 

 

x 0 .

40

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]