Как найти решения для следующих логарифмических уравнений:
Математика 11 класс Логарифмы и логарифмические уравнения логарифмические уравнения решения уравнений математика 11 класс как решить логарифмы примеры логарифмических уравнений Новый
Давайте рассмотрим каждое из предложенных логарифмических уравнений и найдем их решения шаг за шагом.
1. Уравнение: log10 (3x + 6) = 2log10 4 + log10 3
Сначала упростим правую часть уравнения:
Теперь у нас есть уравнение:
log10 (3x + 6) = log10 48.
Так как логарифмы равны, то их аргументы тоже равны:
3x + 6 = 48.
Решим это уравнение:
Таким образом, решение: x = 14.
2. Уравнение: log7 (2x^2 - 5x + 31) = 2
Перепишем уравнение в экспоненциальной форме:
2x^2 - 5x + 31 = 7^2 = 49.
Теперь решим квадратное уравнение:
2x^2 - 5x + 31 - 49 = 0, т.е. 2x^2 - 5x - 18 = 0.
Используем дискриминант:
Корни уравнения:
Проверим, какие корни подходят для логарифма (аргумент должен быть положительным):
Для x = 4.5: 2(4.5)^2 - 5(4.5) + 31 = 49 (положительно).
Для x = -2: 2(-2)^2 - 5(-2) + 31 = 55 (положительно).
Таким образом, оба корня подходят, и решения: x = 4.5 и x = -2.
3. Уравнение: log10 x^2 + 9log10 x^2 = 40
Объединим логарифмы:
10log10 x^2 = 40.
Теперь упростим:
log10 x^2 = 40 / 10 = 4.
Перепишем в экспоненциальной форме:
x^2 = 10^4 = 10000.
Теперь найдем x:
Поскольку логарифм не может принимать отрицательные значения, то x = 100.
4. Уравнение: 4^logx(1/3)^-1 = 0.5
Перепишем 0.5 как 1/2 и упростим уравнение:
4^(-logx(3)) = 1/2.
Теперь используем свойства логарифмов и экспонент:
4 = 2^2, тогда у нас: (2^2)^(-logx(3)) = 2^(-1).
Сравним показатели:
-2logx(3) = -1.
logx(3) = 1/2.
Теперь перепишем в экспоненциальной форме:
x^(1/2) = 3, т.е. x = 3^2 = 9.
5. Уравнение: log1/3 (x + 1) + 2 log1/3 (x - 1) = log1/3 (1 - x^2) + 2
Упрощаем левую часть:
log1/3 (x + 1) + log1/3 ((x - 1)^2) = log1/3 ((x + 1)(x - 1)^2).
На правой стороне: log1/3 (1 - x^2) + 2 = log1/3 (1 - x^2) + log1/3 (9).
Таким образом, у нас:
log1/3 ((x + 1)(x - 1)^2) = log1/3 (9 - 9x^2).
Теперь, так как логарифмы равны, то их аргументы равны:
(x + 1)(x - 1)^2 = 9 - 9x^2.
Решаем это уравнение.
6. Уравнение: log2 (log3 x) = 1
Переписываем в экспоненциальной форме:
log3 x = 2^1 = 2.
Теперь снова переписываем в экспоненциальной форме:
x = 3^2 = 9.
Таким образом, решения для уравнений: