Сверь числа и знаки с фото.
Практические задания
- Решите уравнения:
- \(\log_{\sqrt{5}}(1 - 4x) = 4\)
- \(\log_{5}(x^{2} + 5x - 6) - \log_{5}(-20 - 4x) = 0\)
- \(\log_{2}(x^{2} + 8x + 12) = 5\)
- \(2\log_{2}^{2}x - 5\log_{2}x - 3 = 0\)
- \(\log_{2x-9}(x + 5) = 1\)
- \(\log_{\sqrt{3}}(x - 3) + \log_{\sqrt{3}}(x - 5) = 2\)
- \(\log_{2}(x^{2} + x - 6) - \log_{2}(-5x - 14) = 0\)
- \(\log_{\sqrt{32}}(x + 1) + \log_{\sqrt{32}}(7 - 2x) = \frac{2}{5}\)
- Решите неравенства:
- \(\lg(3x - 4) > 1\)
- \(Lg(2x - 3) > \lg(x + 1)\)
- \(\log_{0.3}(2x - 4) > \log_{0.3}(x + 1)\)
- \(\lg x + \lg(x - 1) < \lg 6\)
- Решите систему уравнений:
\[ \begin{cases} \log_{2}x + \log_{2}y = 6\cr x + y = 34 \end{cases} \]
\[ \begin{cases} x + y = 7\cr \lg x + \lg y = 1 \end{cases} \]
Краткие ответы
1) Уравнения
- \(x=-6\)
- \(x=-7\)
- \(x=-10;\ 2\)
- \(x=8;\ \frac{1}{\sqrt2}\)
- \(x=14\)
- \(x=6\)
- \(x=-4\)
- \(x=\frac{5\pm\sqrt{65}}{4}\), если во втором логарифме \(7-2x\). Если там \(-7-2x\), то корней нет.
2) Неравенства
- \(x\in\left(\frac{14}{3};+\infty\right)\)
- \(x\in(4;+\infty)\)
- \(x\in(2;5)\)
- \(x\in(1;3)\)
3) Системы
- \((32;2)\), \((2;32)\)
- \((5;2)\), \((2;5)\)
Как это получается
Логарифм существует при \(b>0\), \(a>0\), \(a\ne1\): \[ \log_a b=c \iff b=a^c. \] Поэтому сначала находим ОДЗ, затем решаем уравнение без логарифма и проверяем корни.
\(1-4x=(\sqrt5)^4=25\), значит \(x=-6\). ОДЗ \(x<\frac14\) выполнена.
ОДЗ: \(x<-6\). Приравниваем аргументы: \[ x^2+5x-6=-20-4x, \] \[ x^2+9x+14=0. \] Корни \(-7\) и \(-2\); в ОДЗ попадает только \(-7\).
\[ x^2+8x+12=2^5=32, \] \[ x^2+8x-20=0, \] корни \(-10\) и \(2\). Оба подходят.
Обозначим \(t=\log_2 x\): \[ 2t^2-5t-3=0. \] Корни \(t=3\) и \(t=-\frac12\). Тогда \[ x=2^3=8,\qquad x=2^{-1/2}=\frac1{\sqrt2}. \]
Основание \(2x-9>0\), \(2x-9\ne1\). Из \(\log_b a=1\) следует \(a=b\): \[ x+5=2x-9, \] \[ x=14. \]
ОДЗ: \(x>5\). \[ \log_{\sqrt3}((x-3)(x-5))=2, \] \[ (x-3)(x-5)=(\sqrt3)^2=3, \] \[ x^2-8x+12=0. \] Корни \(2\) и \(6\); в ОДЗ только \(6\).
ОДЗ: \(x<-3\). Приравниваем аргументы: \[ x^2+x-6=-5x-14, \] \[ x^2+6x+8=0. \] Корни \(-4\) и \(-2\); в ОДЗ только \(-4\).
ОДЗ: \(x>-1\) и \(7-2x>0\), то есть \(-1<x<3{,}5\). \[ (x+1)(7-2x)=(\sqrt{32})^{2/5}=2. \] Получаем: \[ 2x^2-5x-5=0, \] \[ x=\frac{5\pm\sqrt{65}}4. \] Оба корня лежат в ОДЗ.
Неравенства
\(\lg(3x-4)>1=\lg10\), поэтому \(3x-4>10\), значит \(x>\frac{14}{3}\).
ОДЗ \(x>\frac32\). Основание 10, знак сохраняется: \[ 2x-3>x+1, \] \[ x>4. \]
Основание \(0{,}3<1\), поэтому знак неравенства меняется: \[ 2x-4<x+1, \] \[ x<5. \] С ОДЗ \(x>2\) получаем \((2;5)\).
ОДЗ \(x>1\): \[ \lg(x(x-1))<\lg6, \] \[ x(x-1)<6, \] \[ x^2-x-6<0, \] \[ -2<x<3. \] С учётом ОДЗ: \(1<x<3\).
Системы
ОДЗ \(x>0,\ y>0\): \[ \log_2(xy)=6 \Rightarrow xy=64. \] Вместе с \(x+y=34\) получаем пары \((32;2)\) и \((2;32)\).
ОДЗ \(x>0,\ y>0\): \[ \lg(xy)=1 \Rightarrow xy=10. \] Вместе с \(x+y=7\) получаем пары \((5;2)\) и \((2;5)\).
Проверка: в уравнениях 2, 6 и 7 корни вне ОДЗ отброшены; в остальных аргументы логарифмов положительны.