Нейросеть

ГДЗ: Упражнение 344 - § 19 (Логарифмические уравнения) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Страницы: 105, 108, 109
Глава: Глава 4
Параграф: § 19 - Логарифмические уравнения
Учебник: Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы -
Автор: Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна
Год: 2025
Издание:

344 упражнение:

Решить уравнение.

1) \( \log_4 ((x + 2)(x + 3)) + \log_4 \frac{x - 2}{x + 3} = 2 \)
  • 1. Находим ОДЗ: Аргументы логарифмов должны быть положительны: \( (x + 2)(x + 3) > 0 \) и \( \frac{x - 2}{x + 3} > 0 \).
    Общее ОДЗ (требуется, чтобы \( x+3 \) в знаменателе не меняло знак, и \( (x+2)(x+3) \) и \( \frac{x-2}{x+3} \) были положительны): \( \mathbf{x \in (-\infty; -3) \cup (2; +\infty)} \).
  • 2. Применяем свойство логарифма произведения:
    \( \log_4 \left( (x + 2)(x + 3) \cdot \frac{x - 2}{x + 3} \right) = 2 \).
    Так как \( x + 3 \neq 0 \) по ОДЗ, сокращаем:
    \( \log_4 ((x + 2)(x - 2)) = 2 \).
    \( \log_4 (x^2 - 4) = 2 \).
  • 3. Переходим к алгебраическому уравнению: \( x^2 - 4 = 4^2 \).
    \( x^2 - 4 = 16 \).
    \( x^2 = 20 \).
  • 4. Решаем и проверяем ОДЗ: Корни: \( x = \pm \sqrt{20} = \pm 2\sqrt{5} \) (приблизительно \( \pm 4.47 \)).
    \( x_1 = 2\sqrt{5} \): \( 2\sqrt{5} \approx 4.47 > 2 \). Подходит.
    \( x_2 = -2\sqrt{5} \): \( -2\sqrt{5} \approx -4.47 < -3 \). Подходит.

Ответ: \( x_1 = 2\sqrt{5}, x_2 = -2\sqrt{5} \).

2) \( \log_2 \frac{x - 1}{x + 4} + \log_2 ((x - 1)(x + 4)) = 2 \)
  • 1. Находим ОДЗ: Аргументы логарифмов должны быть положительны: \( \frac{x - 1}{x + 4} > 0 \) и \( (x - 1)(x + 4) > 0 \).
    Оба неравенства равносильны: \( \mathbf{x \in (-\infty; -4) \cup (1; +\infty)} \).
  • 2. Применяем свойство логарифма произведения:
    \( \log_2 \left( \frac{x - 1}{x + 4} \cdot (x - 1)(x + 4) \right) = 2 \).
    Так как \( x + 4 \neq 0 \) по ОДЗ, сокращаем:
    \( \log_2 (x - 1)^2 = 2 \).
  • 3. Переходим к алгебраическому уравнению: \( (x - 1)^2 = 2^2 \).
    \( (x - 1)^2 = 4 \).
    \( x - 1 = \pm 2 \).
  • 4. Решаем и проверяем ОДЗ:
    \( x_1 - 1 = 2 \Rightarrow x_1 = 3 \). (Подходит, \( 3 \in (1; +\infty) \)).
    \( x_2 - 1 = -2 \Rightarrow x_2 = -1 \). (Не подходит, \( -1 \notin (-\infty; -4) \cup (1; +\infty) \)).

Ответ: \( x = 3 \).

3) \( \log_3 x^2 - \log_3 \frac{x}{x + 6} = 3 \)
  • 1. Находим ОДЗ: \( x^2 > 0 \) (т.е. \( x \neq 0 \)) и \( \frac{x}{x + 6} > 0 \) (т.е. \( x \in (-\infty; -6) \cup (0; +\infty) \)). Окончательное ОДЗ: \( \mathbf{x \in (-\infty; -6) \cup (0; +\infty)} \).
  • 2. Применяем свойство логарифма частного:
    \( \log_3 \left( x^2 : \frac{x}{x + 6} \right) = 3 \).
    \( \log_3 \left( x^2 \cdot \frac{x + 6}{x} \right) = 3 \).
    Так как \( x \neq 0 \) по ОДЗ: \( \log_3 (x(x + 6)) = 3 \).
  • 3. Переходим к алгебраическому уравнению: \( x(x + 6) = 3^3 \).
    \( x^2 + 6x = 27 \).
    \( x^2 + 6x - 27 = 0 \).
  • 4. Решаем и проверяем ОДЗ:
    \( (x + 9)(x - 3) = 0 \). Корни: \( x_1 = -9, x_2 = 3 \).
    \( x_1 = -9 \): Подходит (\( -9 \in (-\infty; -6) \)).
    \( x_2 = 3 \): Подходит (\( 3 \in (0; +\infty) \)).

Ответ: \( x_1 = -9, x_2 = 3 \).

4) \( \log_2 \frac{x + 4}{x} + \log_2 x^2 = 5 \)
  • 1. Находим ОДЗ: \( \frac{x + 4}{x} > 0 \) (т.е. \( x \in (-\infty; -4) \cup (0; +\infty) \)) и \( x^2 > 0 \) (т.е. \( x \neq 0 \)). Окончательное ОДЗ: \( \mathbf{x \in (-\infty; -4) \cup (0; +\infty)} \).
  • 2. Применяем свойство логарифма произведения:
    \( \log_2 \left( \frac{x + 4}{x} \cdot x^2 \right) = 5 \).
    Так как \( x \neq 0 \) по ОДЗ: \( \log_2 ((x + 4)x) = 5 \).
    \( \log_2 (x^2 + 4x) = 5 \).
  • 3. Переходим к алгебраическому уравнению: \( x^2 + 4x = 2^5 \).
    \( x^2 + 4x = 32 \).
    \( x^2 + 4x - 32 = 0 \).
  • 4. Решаем и проверяем ОДЗ:
    \( (x + 8)(x - 4) = 0 \). Корни: \( x_1 = -8, x_2 = 4 \).
    \( x_1 = -8 \): Подходит (\( -8 \in (-\infty; -4) \)).
    \( x_2 = 4 \): Подходит (\( 4 \in (0; +\infty) \)).

Ответ: \( x_1 = -8, x_2 = 4 \).

Что применять при решении

Определение логарифма
Логарифмом положительного числа \( a \) по основанию \( b \), где \( b > 0 \) и \( b \neq 1 \), называется показатель степени \( c \), в которую нужно возвести основание \( b \), чтобы получить число \( a \).
Область допустимых значений (ОДЗ) логарифма
Аргумент логарифма должен быть строго положительным. Для уравнения с логарифмами необходимо проверить, чтобы все аргументы \( f(x) \) логарифмов \( \log_b f(x) \) удовлетворяли условию \( f(x) > 0 \).
Свойства логарифмов (преобразование суммы и разности)
Сумма логарифмов с одинаковым основанием равна логарифму произведения их аргументов; разность — логарифму частного. При этом важно следить за равносильностью: преобразование суммы/разности в логарифм произведения/частного может расширить ОДЗ.
Формула перехода к новому основанию
Позволяет переходить от логарифма по одному основанию к логарифму по другому основанию, что часто используется для приведения логарифмов к одному основанию или для замены переменной.

Задали создать проект?

Создай с помощью ИИ за 5 минут

До 90% уникальность
Готовый файл Word
15-30 страниц
Список источников по ГОСТ
Оформление по ГОСТ
Таблицы и схемы

Другие упражнения из параграфа § 19

336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353
Уведомление об авторском праве и цитировании

ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.

Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).

В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.