Опорный конспект
Фронтальный опрос
Дать определение уравнения | Равенство, содержащее переменную, называется уравнением. |
Что значит решить уравнение? | Решить уравнение - значить найти его корни или доказать, что корней нет. |
Что такое корень уравнения? | Значение переменной, при которой уравнение обращается в верное равенство, называется корнем уравнения. |
Что такое область определения уравнения? | Областью определения уравнения называется множество значений переменной уравнения f(x)=g(x), при которых одновременно имеют смысл f(x) и g(x). |
Какие уравнения называются равносильными? | Уравнения, имеющие одинаковые корни или не имеющие корней называются равносильными. |
Следствия равносильности | Если к обеим частям уравнения f(x)=g(x) прибавить одну и ту же функцию у(х) определенную при всех значениях переменной из области определения данного уравнения, то уравнение f(x)+ у(х) =g(x)+у(х) равносильно данному. Если к оби части уравнения f(x)=g(x) умножить или разделить на одно и то же число, отличное от нуля, то получится уравнение равносильное данному. |
Что такое логарифм? | Логарифмом положительного числа b по основанию a (а0, a) называется показатель степени Х, в которую нужно возвести а, чтобы получить b, т. е |
Какое уравнение называется логарифмическим? | Уравнение, в котором переменная находится под знаком логарифмической функции. |
Свойства логарифмов
-
При решении логарифмических уравнений применяются следующие методы:
Решение уравнений, основанное на применении определения логарифма.
Применение основного логарифмического тождества.
Решение с помощью потенцирования.
Введение новой переменной.
Использование логарифмирования.
Переход к логарифму с новым основанием.
( При решении логарифмических уравнений необходима проверка все найденных корней или нахождения области определения уравнения, т.е. соблюдение равносильных переходов)
Метод, основанный на определении логарифма .
По определению логарифма имеем:
, то есть (свели уравнение к показательному уравнению, которое решается методом введения нового неизвестного),
.
Следовательно .
: 2 корня, по обратной теореме Виета имеем: ,следовательно
- не удовлетворяет условию .
Имеем: .
Проверка: если , тогда
– верно.
Ответ: .
Применение основного логарифмического тождества
Найдем ОДЗ:
; ; , следовательно .
Применив в правой части основное логарифмическое тождество, получим:
, следовательно, уравнение примет вид:
.
Используя определение логарифма, получаем:
;
.
Пусть , имеем:
;
;
следовательно, 2 корня
; .
или .
Но не входит в ОДЗ, следовательно, это посторонний корень.
Ответ: .
Метод, использующий монотонность логарифмической функции (метод потенцирования).
Для каждой монотонной функции из равенства следует, что .
Рассмотрим уравнение вида при решением этого уравнения будут все те решения уравнения , для которых (или ).
Поэтому уравнение можно решить по алгоритму:
Найти ОДЗ уравнения;
Решить на ОДЗ этого уравнения равносильное ему уравнение .
Конечно, не все уравнения будут иметь вид , поэтому необходимы будут преобразования, используя свойства логарифмической функции.
Так как , то ; , получаем .
Исходное уравнение, используя свойства логарифмической функции можно представить в виде:
данное уравнение при равносильно уравнению:
.
Возведем в квадрат, получим
следовательно, уравнение имеет два корня:
, так как , то посторонний корень.
.
Ответ: .
Замечание: переход от равенства к равенству называется потенцированием по основанию при . Совершая потенцирование мы совершаем переход, не являющийся равносильным, поэтому нужна проверка.
Введение нового неизвестного
ОДЗ .
Пусть , тогда
.
по обратной теореме Виета получаем:
; .
или .
Оба корня входят в ОДЗ.
Ответ: 10; 10000.
Применение логарифмирования.
Логарифмирование по основанию представляет собой переход от равенства к равенству , для этого .
Решим уравнение .
Уравнение содержит неизвестную величину, как в основании, так и в показателе степени, его можно решить, логарифмируя левую и правую часть по основанию 10, так как в условии уже имеется десятичный логарифм. Получаем:
, где .
.
Введем новую переменную и учитывая, что получаем:
или .
Вернемся к замене:
или
Оба корня удовлетворяют ОДЗ. Все преобразования были тождественны, следовательно, оба корня являются решение уравнения.
Ответ: .
Переход к логарифму по новому основанию
Найдем ОДЗ:
; , следовательно, .
Перейдем в уравнении к логарифму по основанию 3, получим:
, следовательно,
.
Введем новое неизвестное , получаем:
, что тождественно
, следовательно, 2 корня.
; .
Получаем:
или
Оба корня больше -1 и не равны нулю, то есть входят в ОДЗ.
Ответ: ; 8.
Учимся на чужих ошибках.
Решить уравнение
Решение: логарифмируем обе части уравнения по основанию 3.
Ответ: .
Приведенное решение не верно. Логарифмировать данное уравнение нельзя, так как выражение . Функция в левой части уравнения принимает только положительные решения, поэтому исходное уравнение решений не имеет.
Ответ: решений нет.
Решить уравнение .
Используя свойства логарифмов, имеем:
Ответ: 0; 4.
Приведенное решение не верно, так как нет проверки или оценки ОДЗ. является посторонним корнем.
Ответ: 4.
Решить уравнение
, что тождественно ;
Ответ: 5.
Решение не верно, так как нет проверки и нарушена операция потенцирования. Верный ответ .
Решить уравнение
; ;
;
.
Ответ: .
Решение не верно, так как не учтено условие , исходя из которого , следовательно корень не входит в ОДЗ.
Ответ: .