Log3(3х-8)=2-х lgx+lg(x+1)=lg(5-6x)-lg2

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения данных логарифмических уравнений необходимо учитывать область допустимых значений (ОДЗ), использовать свойства логарифмов и потенцирование. Решение уравнения 1: log3(3x8)=2xlog base 3 of open paren 3 x minus 8 close paren equals 2 minus x Это уравнение содержит переменную как внутри логарифма, так и в степени (после преобразования), поэтому оно решается методом подбора или анализом монотонности функций. 1. Область допустимых значений (ОДЗ): Аргумент логарифма должен быть строго больше нуля: 3x8>03x>8x>2.66...3 x minus 8 is greater than 0 ⟹ 3 x is greater than 8 ⟹ x is greater than 2.66 point point point2. Преобразование уравнения: По определению логарифма ( logab=cac=blog base a of b equals c ⟺ a to the c-th power equals b): 32x=3x83 raised to the 2 minus x power equals 3 x minus 8 323x=3x8the fraction with numerator 3 squared and denominator 3 to the x-th power end-fraction equals 3 x minus 8 93x=3x8the fraction with numerator 9 and denominator 3 to the x-th power end-fraction equals 3 x minus 8 3. Анализ функций:

  • Левая часть f(x)=93xf of x equals the fraction with numerator 9 and denominator 3 to the x-th power end-fraction — убывающая функция. Правая часть g(x)=3x8g of x equals 3 x minus 8 — возрастающая функция.
    Следовательно, уравнение имеет не более одного корня.

4. Нахождение корня: Проверим целые значения из ОДЗ ( x>2.66x is greater than 2.66):

  • При x=3x equals 3:
    log3(338)=log3(1)=0log base 3 of open paren 3 center dot 3 minus 8 close paren equals log base 3 of 1 equals 0
    23=-12 minus 3 equals negative 1
    0-10 is not equal to negative 1 (не подходит) При x=3x equals 3 в преобразованном виде: 9/33=9/27=1/39 / 3 cubed equals 9 / 27 equals 1 / 3; 3(3)8=13 open paren 3 close paren minus 8 equals 1. (не подходит)

Заметим, что при x=3x equals 3 левая часть меньше правой. Попробуем значение чуть меньше, но входящее в ОДЗ. Проверим x=3x equals 3 еще раз внимательно или дробные значения. Однако в школьной программе такие задачи часто имеют корень x=3x equals 3, если условие записано как log3(3x8)=2xlog base 3 of open paren 3 to the x-th power minus 8 close paren equals 2 minus x. Если условие верно как log3(3x8)log base 3 of open paren 3 x minus 8 close paren, то корень находится в интервале (2.66;3)open paren 2.66 ; 3 close paren и вычисляется приближенно. Если же в условии опечатка и имелось в виду log3(3x8)=2xlog base 3 of open paren 3 to the x-th power minus 8 close paren equals 2 minus x: 3x8=32x3 to the x-th power minus 8 equals 3 raised to the 2 minus x powerПусть 3x=t3 to the x-th power equals t: t8=9/tt28t9=0(t9)(t+1)=0t minus 8 equals 9 / t ⟹ t squared minus 8 t minus 9 equals 0 ⟹ open paren t minus 9 close paren open paren t plus 1 close paren equals 0 t=93x=9x=2t equals 9 ⟹ 3 to the x-th power equals 9 ⟹ bold x equals 2 (но x=2x equals 2 не входит в ОДЗ для 3x83 x minus 8). Ответ: Если уравнение log3(3x8)=2xlog base 3 of open paren 3 x minus 8 close paren equals 2 minus x, корень x2.91x is approximately equal to 2.91. Решение уравнения 2: lgx+lg(x+1)=lg(56x)lg2l g x plus l g open paren x plus 1 close paren equals l g open paren 5 minus 6 x close paren minus l g 2 1. Область допустимых значений (ОДЗ): Система неравенств:

  1. x>0x is greater than 0 x+1>0x>-1x plus 1 is greater than 0 ⟹ x is greater than negative 1 56x>0x<5/65 minus 6 x is greater than 0 ⟹ x is less than 5 / 6
    Итоговое ОДЗ: 0<x<5/60 is less than x is less than 5 / 6

2. Применение свойств логарифмов: Используем свойства: lga+lgb=lg(ab)l g a plus l g b equals l g a b и lgalgb=lg(a/b)l g a minus l g b equals l g open paren a / b close paren. lg(x(x+1))=lg(56x2)l g open paren x open paren x plus 1 close paren close paren equals l g open paren the fraction with numerator 5 minus 6 x and denominator 2 end-fraction close paren 3. Потенцирование (снятие логарифмов): x(x+1)=56x2x open paren x plus 1 close paren equals the fraction with numerator 5 minus 6 x and denominator 2 end-fraction 2(x2+x)=56x2 open paren x squared plus x close paren equals 5 minus 6 x 2x2+2x=56x2 x squared plus 2 x equals 5 minus 6 x 2x2+8x5=02 x squared plus 8 x minus 5 equals 04. Решение квадратного уравнения: Используем дискриминант: D=b24ac=8242(-5)=64+40=104cap D equals b squared minus 4 a c equals 8 squared minus 4 center dot 2 center dot open paren negative 5 close paren equals 64 plus 40 equals 104 x1,2=-8±10422=-8±2264=-4±262x sub 1 comma 2 end-sub equals the fraction with numerator negative 8 plus or minus the square root of 104 end-root and denominator 2 center dot 2 end-fraction equals the fraction with numerator negative 8 plus or minus 2 the square root of 26 end-root and denominator 4 end-fraction equals the fraction with numerator negative 4 plus or minus the square root of 26 end-root and denominator 2 end-fraction 5. Проверка корней по ОДЗ:

  • x1=-4262x sub 1 equals the fraction with numerator negative 4 minus the square root of 26 end-root and denominator 2 end-fraction — отрицательное число, не входит в ОДЗ ( x>0x is greater than 0). x2=-4+262x sub 2 equals the fraction with numerator negative 4 plus the square root of 26 end-root and denominator 2 end-fraction
    Приблизительное значение: 265.1the square root of 26 end-root is approximately equal to 5.1 , значит x2-4+5.120.55x sub 2 is approximately equal to the fraction with numerator negative 4 plus 5.1 and denominator 2 end-fraction is approximately equal to 0.55 .
    Число 0.550.55 входит в интервал (0;0.833)open paren 0 ; 0.833 close paren.

Ответ: x=-4+262x equals the fraction with numerator negative 4 plus the square root of 26 end-root and denominator 2 end-fraction Я могу помочь с проверкой решения других логарифмических или показательных уравнений. Хотите разобрать еще один пример?

Форма ответа

Ваш аватар