+ 2хЧэ < 1 8 .
11. Задание: Решите неравенство I —
Решение:
+ 2*J+3 < 18;
/ jv *
2х1
+ 2 * 1 -23 <18;
2*2(1 + 8) < 18;
2х1
-9 <18;
2*2 < 2.
196
Т .к .2 > !,т о х 2 <1;
(х-1 Х *+ 1)< 0 .
х
Ответ: х е (—1; 1).
12. Задание: Решите неравенство З2*-1 + З2*-2 - 32х~4 < 3 1 5 .
Решение:
32' " 4(33+ 3 2 -1 )< 3 1 5 ;
З2* '4 *35 £ 3 1 5 ;
З2*-4 < 9.
Т.к. 3>1, то 2х - 4 й 2;
х £ 3 .
Ответ: х е ( - оо;3].
13. Задание: Решите неравенство 2Х+2 - 2Х+3 — 2,+4 > 5х+1 — 5*+2.
Решение:
14. Задание: Решите неравенство 3* + 2,_| -
2*+2
-
З*-1
+
2*“3
>
0.
Решение:
Т.к. 0 < —<1,тох>0.
5
Ответ: х е
(0; оо).
3' + Щ - 2Х+2 - У х + 2х' 3 > 0;
Зт - 3xi > 2Х+2 - 2х-1 - 2,_3;
3
8
197
27
i i ' i i L .
г
2 I
« Я
\ 2)
16
H
i
Т.к. — > 1,тодс5:4.
2
Ответ: х е [4;оо).
Метод введения новой переменной
Многие показательные неравенства сводятся к обычным алгебраическим
с помощью введения новой переменной.
Неравенства вида f ( a * ) v 0 при помощи замены переменной t = с? сво
дятся к решению системы неравенств
/> О,
а затем к решению соответ-
1/(0 v О,
ствующих простейших показательных неравенств.
15. Задание: Решите неравенство 0,04 ' - 26 • 0,2* + 25 < 0 •
Решение:
0,04* - 26 • 0,2х + 25 < 0;
0,22
х
- 26 • 0,2х + 25 < 0.
Обозначив t = 0,2х, получим
1 £ / £ 25;
1 £ 0,2х < 25;
t > 0,
t > 0,
/2 - 26/ + 25 < 0; l( f - 2 5 X / - l) < 0 ;
- 1 < 1 -1 £ -
Т.к. 0 < - < 1 ,то - 2 < х < 0 .
5
’
О твет:
хе [— 2; 0J.
198
16. Задание: Решите неравенство 1~* - 3 • 71+х > 4.
Решение:
7 "' - 3 • 7,+х > 4;
— - 3 - 7 - 7 ' > 4.
V
Введем переменную t = I х и получим:
/>0,
|l — 2 If2 — 4/
I
t
> 0:
/> 0,
1 г21'> 4;
О < / < —;
7
г
Л
7
О твет: х е (-оо; -1 ).
17. Задание: Решите неравенство
Решение:
2я
+ 8
------- > 2 .
2 *-1
Обозначим t= 2 * ,t> 0 .
t + 8
----- >/;
/ - 1
/ 2
—
2
/ —
8
К > 0 ,
21Г2 + 4/ -1
<0;
/ > 0,
21
t +
н
<0:
2х +1
2х -
> 2х.
/ - 1
(/-4Х/-*-2)
/-1
1 < f < 4;
1 < 2х < 4;
0 < х < 2.
<0;
<0;
199
18. Задание: Решите неравенство
Решение:
1
4 2 + 5
+
1
1
-
2
+1
4 2 + 5
Преобразуем неравенство к виду
ную / = 2х, t> 0.
1
1
1
1
2 х +5
2 • 2х +1
и введем перемен-
/ + 5
2/ + 1
/ - 4
* 0 ;
у < гт 7 7 7 /. '/ /
г
+ " N .
0
2
4
if + 5)(2/ +1)
0 < / < 4;
2х < 4 .
Т.к. 2> 1,то х< 2.
О твет: х е ( - оо; 2].
Рассмотрим решение однородных показательных неравенств следую
щего вида А ■ а1х + В -a* -bx + С -b2x v 0 . Разделим обе части неравен
ства, например, на Ъ2х > 0 . Получим равносильное неравенство
= у > 0 , перейдем к неравенству
второй степени Ay + By + С v 0.
19. Задание: Решите неравенство 3 • 16х + 2 • 8 I х - 5 ■ 36х > 0 .
Решение:
3 1 6 х + 2 - 8 Г - 5 - 3 6 х > 0 ;
3 • 4 2х + 2 • 92х - 5 • 9х • 4х > 0
|-е-92х> 0 ;
ч 2*
( - )
2х
+ В
г
>
+ С v 0 . Обозначив
f - T
U J
/
3 - '? .
+ 2 - 5 - 1 - 1 > 0 .
Введем переменную t =
200
\t> о,
[З/2 - 5/ + 2 > 0;
Г/ > о,
К
0 < / < —, t> 1;
3
1 ) ° < Ы < т ;
- 1 < i -
н
- 1 > -
1
Т.к. 0 < — < 1, то 2х > 1, х> — .
Т.к. О < — < 1,тох<0.
3
2
9
Решением данного неравенства является объединение промежутков.
Ответ: х е
20. Задание: Решите неравенство 5 • 4* + 2 • 25* < 7-10*.
Решение:
5-4* + 2-25* < 7 10*;
5-12х + 2-52
х
- 1 -2х-5х < 0 |+52* > 0 ;
5 - f - l + 2 - 7 - Г —1 < 0.
Замена: 1 — 1 = /, t > 0.
5t2 - I t + 2 < 0;
- s - s i.
Т.к. 0 < —
5
< 1,то0<д:< 1.
О твет: x e [ 0 ;l].
201
При решении показательных неравенств, содержащих произведение или
частное различных функций, можно применять метод интервалов.
■'
0,2х -0 ,0 0 8
21. Задание: Решите неравенство -га---------------< 0.
х -1 0 х + 25
Решение:
0,2х -0 ,0 0 8
Л
< 0;
Метод интервалов
х~ — 1 Оде ч- 25
0,2х - 0,23
.
< 0 .
( х - 5 ) 2
Найдем нули и точки разрыва функции:
0,2х - 0,23 = 0;
( х - 5 ) 2 = 0 ;
х, = 3 ;
х2 = 5.
Подстановкой какого-либо
произвольного значения из данных
интервалов, устанавливаем знаки
•-----
функции на интервалах:
3
О твет: х е [3; 5) U (5; оо).
4х + 2 х - 4
22. Задание: Решите неравенство --------- j— < 2 .
Решение:
4х + 2х - 4
„
^ 2;
х — 1
4х + 2х - 4 - 2х + 2
х —1
4х - 2
< 0 .
х — 1
Найдем нули и точки разрыва функции:
4х - 2 = 0;
х -1 = 0;
22х = 2 ;
х2 = 1.
+
1
---------- •
1
О тв е т: х €
2
202
Решение:
е3ж~' - 1
л
----------- > 0 .
х
+ 8
Найдем нули и точки разрыва функции:
в3' -1 —1 = 0;
х + 8 = 0;
Зх — 1 = 0;
х2 = -8 .
+
---------- о--------------
23. Задание: Решите неравенство --------- > 0 .
х + 8
О твет: х е (-оо; - 8) U
1
3
Метод разложения на множители
При решении некоторых показательных неравенств используется преоб
разование, состоящее в вынесении общего множителя за скобки и примене
нии метода группировки.
24. Задание: Решите неравенство х 2 • 5* — 52+х < 0 .
Решение:
х2 5х- 5 2+х^0;
х2-5х - 5 2 -5х <, 0;
5х(х2 - 25)
<,
0.
Т.к. 5* > 0 при любом х, то данное неравенство равносильно следующе
му неравенству:
* ~ 2 5 - 0’’
----------- - ^ 7 7 7 7 7 7 7 ^
(х -5 Х * + 5 )£ 0 .
v
*
^
О твет: х е [ - 5; 5J.
25.
Задание: Решите неравенство
х2
•
2х
+ 4 >
х2
+
2х*2.
Решение:
х2 • 2х +
4
^ х2 + 2Х+2;
х2 • 2х +
4
- х2 - 2х • 22 ^ 0.
Сгруппируем слагаемые:
(х2
■
2х
-
х2)
+ (4
- 2х
• 4) >
0;
203
(2х - IX * 2 - 4) > 0.
Полученное неравенство решим методом интервалов.
Найдем нули каждой функции:
2х - 1 = 0 ;
х 2 - 4 = 0;
хх = 0;
х2
j
= ±2.
Определим знаки функции на промежутках:
+
+
----------> ■
•--------------- » ........
►
-2
0
2
х
О твет: х е [ - 2; 0]U [2; оо).
26. Задание: Решите неравенство 52х+| + 6х+| > 30 + 5х • 30х .
Решение:
52х+|
+ 6х+1 > 30 + 5х • 30х;
52х • 5 + 6х • 6 - 30 - 52х • 6х > 0;
(52х • 5 - 30) + (6х ■ 6 - 52х • 6х) > 0;
5(52х- 6 ) + 6х( 6 - 5 2х) > 0 ;
(52
х
- 6)(5 - 6х) > 0;
(52
х
- 6)(6Х - 5) < 0.
Найдем нули функции:
5* - 6
= *
6
я- 5 = 0;
2х = log5 6;
вх =5-
x = -lo g 56.
х = log6 5.
Сравним log, -ч/б и log6 5 , используя метод “разделения”:
Попытаемся подобрать такое рациональное число, которое разделило бы
данные числа, т.е. было больше одного из них, но меньше другого.
Оба логарифма больше 0, но меньше 1. Попробуем сравнить их с
х 2(2х - 1 ) + 4 ( 1 - 2 х) £ 0 ;
-U
| ы
Iog65 ?
log5V6 ?
log65 ? log664;
з
5 ? 6 4;
54 > 6 3.
Значит, log6 5 > —.
log5V6 ? logs 54;
з
л/6 ? 5 4;
3 6 < 5 .
Значит, log5
л/6
Таким образом log5 л/б < log6 5.
Решим неравенство методом интервалов:
+
-о------------------ с
log65
О твет: х е |
— log5 6; log6 5 |.
Решение систем неравенств
27. Задание: Решите систему неравенств
Решение:
Vх
*
з
- • -
>
>*2 - 6
х
-3,5
27
64
8л/2.
8
>
27
64 ’
2 r - o x - i , 3
< 8 л / 2 _
jr - 6 jr - 3 f5
Преобразуем левую часть первого неравенства системы:
2х 2~3' _ 2"2'
jx
3”*
Получаем:
2 * * —бдг—3,5 ^ п3.5
4,
< 2л,а;
дс < 3,
х —6 х - 7 < 0;
I (х - 7)(
jc
+1) < 0.
дс < 3,
205
Ответ: хе (— 1; 3).
28. Задание: Решите систему неравенств
Решение:
■Jx + 5 > -6,
^ х + 5 > 6’ [х + 5 £ 0 , Гх £ -5 ,
1
2Х < - ;
8
2х
<
2
~3;
Ответ: х е [-5 ;-3 ).
jc
< —3.
V 5 x-1 £ 2 ,
2*-' - Ъ 2 " г > -23.
29. Задание: Решите систему неравенств
Решение:
fV 5 x -l £ 2 ,
[2х" 1 - 3-2*+2 > -23.
Решаем второе неравенство системы:
2х-1 - 3 -2 Х+2 > -2 3 ;
2Х_1(1 -3 -2 3) > -23;
2 '- '. (-23) > -2 3 ;
2*"1 <1;
/ л —1 < 0.
Таким образом, получаем равносильную систему неравенств:
5 х -1 £ 0 ,
5 х -1 £ 4 ,
х -1 <0;
Ж
5
х£1,
х< 1 .
Ответ: х е
[й-
§4. ТО Ж Д Е С ТВ Е Н Н Ы Е ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
Л О ГАРИ Ф М И ЧЕС КИ Х ВЫ РА Ж ЕНИ Й
Вычисления на применение
основного логарифмического тождества
Вычисления на применение
определения логарифма
1
. а)
10
8 ;
ч
yiog7
2+2
log7 з.
/ I \ 2+21og, 6
6)1
! ;
д) 4 9 |”' ’ 2^ 1°е*’ " ;
B ) 2 6*l°i ' 3 + 103le!;
e) 5 l°t s 4 *Itot’ \
2 .a )8 1 k* ,s + 2 7 l°f,M + 3 ,h t' 7;
б ) 7 2 . f 4 9 ^ ’ " ° ' ’ ‘ + 5 - ^ 4);
v
у
в) (0 ,02 5)lg2 • (0 ,0 4 )lg2;
r ) V 3 6 logtS + 1 0 Wg2 + 6 * 3 |08,Э6.
З а) log , 49;
б) logM 3
л/2;
В)|08^ . ^ 4 3 ’
Г),0Ч
V s
}
д)
log 12816;
е) log s
------
2
Вычисления на применение
формулы логарифма степени
Вычисления на применение формул логариф
мов произведения, частного и степени
4. а) 3 log2 (log4 16) + log0 5 2;
б) logg log4log,16;
в) log j log4log381;
r)lo g 4 log14196+ logs л/5;
д) log51
+ log7 V49;
е) log
2
log j
y f f l .
5. a) log2 (0,4) + log2 л/2 + log
2
10;
б)log6 3 0 - ± lo g l150;
в) log, (5 +
2л/б)
+ log, (5 - 2л/б);
г
2
г) log5 1 7 5 - log j 7 - log3 8+31og3 |J;
ч 31og3 2 - lo g j 24
1 + log з 9
e) Ig tg V
+ lg (g 2‘ + ... + lgfg89\
207
6. а) Вычислите 9х, при х = log, 9 + ^5 log, | ;
6) Вычислите 3х, при
х — logj 4 — lg 20 - lg5.
7. log4 - —- 2 log4(4x4) \x--2.
4
Вычисления на применение
формулы
log b = --------
log „а
Вычисления на применение
формулы
перехода к другому основанию
1
1
8. а) 2 5 108,4 5 + 4 9 ‘°8*7;
1
4
б) 81108,3 + 2 7 log,36+ 3 ‘og79;
lo g 2 24
log 2 192
l°g % 2
lo g ,2 2 ’
r) lo g 3 1 0 -lg 2 7 ;
Д) log ii (l° g
2
3 • log 3 2^
4
—
( Н и
e )2 5 loe2? + 9 - 4 108,2 —
7
log4»9
9. a) log3 2 • log4 3 • log, 4 • log6 5;
б) log, 5 • log5 10 • log,0 16;
в) log j 4 - log6 5 • log7 6 • log, 7.
10. a) (log, 4 + 91og4 3 + 6) *
* (log, 4 - 3 logjpg 4) log4 3 - log, 4;
1 - log/ 3
,
8
б)
2 +log2 ;
(logj 3 + log, 2 + l)log2 —
в) log,218 • log24 54 + 5(log,218 - log24 54).
Вычисления одних логарифмов через другие
11 .Дано:log303 = a, log305 = Ь. Найдите Iog308.
12. Дано: lg l 96 = a, lg56 = Ь . Найдите lg 0,175.
13. Дано: log9g 56 — а . Найдите log714.
14. Дано: logI4 7 = a, log,4 5 —Ъ . Найдите log3S 28.
15. Дано: log,2 27 = а . Найдите log616.
208
При изучении свойств логарифмов следует обратить особое внимание т
то, что все свойства логарифмов следуют из соответствующих свойств степе
ней, и поэтому для хорошего знания логарифмов надо уметь свободно обра
щаться со степенями. Такая тесная связь логарифмов и степеней существует
потому, что само определение логарифма дается через понятие степени
Определение. Логарифмом числа b (Ь>0) по основанию а (где а ' 0. а * I )
называется показатель степени х, в которую надо возвести основание а, чтобы
получить число Ь, то есть из се ~ b следует
т
= log i( Ь и наоборот.
Математической записью определения логарифма является так называе
мое основное логарифмическое тождество:
а'08»
ь — b (а >
0,
а *
1,
b >
0).
Напомним, что всякое положительное число при любом (положительном
и отличном от единицы) основании имеет логарифм, а отрицательные числа и
нуль логарифмов не имеют.
Приведем основные свойства логарифмов
I. log. 1*0.
Ш Ш Щ вЩ
3. loge(Z> • с) = logJ/>j + log„|c|, (be > 0) - логарифм произведения.
4. log. — = log jftl - lo g jc l (be > 0 ) - логарифм частного.
С '
5. tege62# = 2p\oga\b\, (b * 0, p e Z ) - логарифм степени.
6. tege„ b = y-log|a|
b, (b > 0, p * 0, p e Z , a * 0, |a| * I).
7.
t e g ,
b = — ■
— , (e-> 0,c Ф 1 ) -переход от одного основания логарифма
tog^or
к другому
В частности, log. b - — -— .
log» в
8. с = log. ас — запись числа через логарифм.
Наша цель состоит в том, чтобы показать, как основные свойства лога
рифмов применяются для упрощения выражений, вычисления одних лога
рифмов через другие.
Внимательно разберите с карандашом и бумагой приведенные примеры;
важно понять, где используются перечисленные выше формулы (мы специ-
ально проводим преобразования подробно, но почти без пояснений).
Тождественные преобразования логарифмических выражении
209
Вычисления на применение основного логарифмического тождества
1. Задание: Вычислите:
а)103" 2'85;
в )2 6+,О8г3 + 1031в3;
v 2 + 2 lo g | 6
х §
*°87
2 - - l° g „ 6 4
д )4 9
2
;
Решение:
r \ y l° g
7
2+2
log
7
3 .
е)5
logyj 4+2 log, 3
a)103-2lg5 =103 10'21g5 =103 -10lg5'J =103 -5‘2
= 40;
25
/ ! \
2
+
21
og
16
6)
5
2
log,
6
-
5
= - - 3 6 = 4;
B )
2
6+iog23 +
1 0
3ig3
= 2 6
.
2
'o s23 +
1 0
ig3
3
=
2 6
.
з з
3
=219;
p\ y lo g
7
2+2log7 3 _ у log,
2
+log
7
Э
1
_ у log
7
18 _ | g .
д)49
lo g ,2— lo g .,64
.
|
— log.,.64
, ,
,
, — log , 2
6
2
649
= 4 9 loe?2.49 2 w
= (7 2) 87 *(7 2) 2
=
_ у
2
log,
2
у
2
2
^
2 1087
2
_ y log
72
J
y lo g ^ " * _
2 2
. 2 ~3 _ ^
1
__
1
.
8 2
’
e )
5
k » „ « k » , 3 =
5
2to g ,4
5
I « , 3 '
= 4 2
. 3 2
= 1 6 . 9
=
1 4 4
2. Задание: Вычислите:
a) 8 l ,og35 + 2 7 108936 + 34,og97;
в) (0,025)lg2 • (0,04)lg2;
^108,9-108,6
5 -,08Л
4
\
г)
л/361086 5 + 1 0 1+lg2 + 6 - 3 log936 .
6 )7 2
49
2
Решение:
a) 81108,5 + 2 7 l08’ 36 + 34log’ 7 = 341°e»s + з 31ое^62 + 34|08?j7 _
= 3
|08’54
+3
log’63
+ 3 log,7J = 5
4
+ 6
3
+ 7
2
=625 + 216 + 49 = 890;
6 )7 2
49|iog79-iog76 + 5 _log7;4
_ ? 2 .
3 - l° g 76
^ - 2 l o g , 4 \ _
210
= 72(7I " ^ 5 - - ) = 7 2 ( l + i ) = 72.A = 22,5;
в ) (0,025)182 -(0,04),g2 = (0,025 • 0,04)lg2 = (0,00l),g2 =(10"3) ,g2 =
= 10ler' *1 ;
8
r)V 3 6 te8‘5 + 1 0 ,+,B2 + 6 -3 log’36 =д/б2,08‘5 +10 10*82 + 6 -3 ,ов,г fiJ
= л/52 + 1 0 -2 + 6 -6 =л/8Т = 9.
Вычисления на применение определения логарифма
3.
Задание:
Вычислите:
a)log_^49;
B)log0{J) ^ = = ;
д)1о8 ш 16;
6)1ое“ ^ ;
идШЙ"
е °8! Vole
Г) log
Решение:
а) Пусть log , 49 =
х.
77
По определению логарифма [ — ) = 49,
1 2 — I 1,
= 2,
х =
- 4 ;
W7 )
2
t
1
1
1
6)log MV 2 = x ,
64* = 25,
26х = V ,
6х = ~,
х = — ;
^
3
18
В)|08ад'^ 4 3 =Д:’
( ^ Ш
'
*=п '
5 I
. .
Я Ш
И
_
24
-
2
?
_
J
1
fl)log12816 = x,
128'=16,
21ж = 24,
* = - ;
( 1 ) =Щ!б’ Й М т ) ’’ (!)
i l f ' х=
м
| г
о
Вычисления на применение формулы логарифма степени
4. Задание: Вычислите:
а) 3 log2(log416) + log0 5 2;
г) log4 log14196 + log5 >/5;
б) log8 log4log216;
д) logs j j = + ,0g7 ^49;
в) log5 log4log3 81;
e)
log2 log2 * $ 2 .
Решение:
а)31og2(log416) + log05 2 = 3 log2(log4 42)+log, 2 =
2
= 3 log, 2 + log,., 2 = 3 -1 = 2;
б) log8 log4 log216 = log8 log4 log, 2* = log, log4 4 = log81 = 0;
в) logs I°g4 logj 81 = logj 1о&» log? 34 = logj ,0g
4
4 = loB s 1 =
r) log4 log)4196 + logj V5 = log4 logt4142 + logs S2 = log4 2 + ~ log, 5 =
о
1
1»
^ 1
1 1 ,
= log . 2 + — = -^log, 2 + — = —+ — = 1;
2'
2
2
62
2
2
2
д) logj j j = + log? V49 = logj S3 + log7 V = | logs 5 + у log7 7 =
_ 5 2 _ 7
“
3
3 ~
3
’
е) log2 log, yfi/2 = log, log, 28 = log2 ^ = log, 2 '3 = -3 .
8
Вычисления на применение формул логарифмов произведения,
частного и степени
5. Задание: Вычислите:
а)log2(0,4)+log2 л/2 + log210;
r)lo g s 175-logs 7-^ lo g 3 8 + 3 log3
б)log6 30 . Ilo g 6150;
д ) 3 1 о ^ -1 о | 1 2 4 ;
/
2
1+log3 9
в) log1
(5
+ 2л/б) + logi (5 - 2>/б);
e)
\gtgV +lgtg2‘ + ...+ lg fg89\
2
" - 1 ‘ ■
2
V
i I
fN
( , г * \
а) log2(0,4) + log, л/2 + log210 = log, (0,4 - л/2 -10) = log2 4>/2 = log2 22 =
5 i
о 5
= —Iog,2 = —;
2
2
б) log, 3 0 -ilo g „ l5 0 = log, 30- log, V l50 = log, - - = = = log, J L = lo g .-^ =
=M og,6^=I;
в) log, (5 + 2л/б) + log, (5 - 2л/б) = log, ((5 + 2 л/б)(5 - 2л/б))= log, 1 — 0;
2
2
2
.
г) log5175 - log5 7 - ^log3 8 + 3 log31 j = log5 ^
- log3
= log; 25 - log3 27 = log5 52 - log3 33 = 2 - 3 = -1 ;
,
8^
31og3 2 - logj 24
log3 23 - log3 24 _ ° ёз
24
_ log3 3"1 _ 1.
1
+ log3 9
log3 3 + log3 9
log3 27
log3 З
3
3 ’
e)lg/gl° + Igfg2* + ... + lg<&89° = \g(tg\‘ tg2° tg3‘ ...-tg S T tg№ tg№) =
= lg((gl* tg T tgy ...-ctgy c tg T -ctgY) = lg(fg45”) = Ig l = 0.
6. Задание:
а) Вычислите значение 9х, при х = log3 9 +1,5 log3 - ;
б) Вычислите значение 3х, при х = log 2 4 - lg 20 - lg 5 .
Решение:
а) х = logj 9 +1,5 logj i = log
3
(9 • 3“1,5) = log
3
30S = 0,5;
9* = 9
0,5
= 3;
б
) x = log, 4 — lg 20 — lg 5 = log
2
2
2
- lg(20 • 5) = 2 - 2 = 0;
3" =3° =1.
x2
7. Задание: Упростите выражение log4------21og4(4* ) и вычислите его
4
значение при х = -2 .
Решение:
Решение:
5
213
*°g
4
— 2 log4(4x4) = log4
x 2
- log4 4 - 2 log4 4 - 21og4
x*
=
4
=
2 log4|jc|
-
1 - 2
- 8
log4|jc|
= -3 -
6 log4|x|;
при
x
= -2
log4S —21og4(4x4) = —
3 —
6log4|—
2| = -3-61og2; 2
= - 3 - 6 —= -6.
2
Ответ:
-6.
Вычисления на применение формулы
lo g > = — —
log4a
8.
Задание:
Вычислите:
i $j
i
a )2 5 ,og4S + 4 9 log»7;
r )lo g 3 10 1g27;
44
1
4
ф в !1" ’3 + 2 7 tog*36 + 3 ^ ’ ’ ;
д)log, (log, 3-logj 2> .
lo g , 2
log^M to g ^ .
е)25^
+9.
log%2
logI2 2
Решение:
1
,!
а) 251086 5 + 49,og*7 = 2 5 ,og56 + 49,og7® = 5 2l0B56 + 72,°в78. =
= 5i°g561 + 7 iog7el = 6 2 +g2 = 3 6 + 6 4 = 100;
_LL " '
'
4
б ) 8 1 1 0 8 ,3 + 2 7 i ° g » 3 6
_ g j h > g , 5 + 2 7 to8 9 36 + 3 4 «og»7 _
_
341og35 +33log}161+34Iog}17 = 3logj5* +33-2-ilog,6
,
= 54 + 6 3 + 7 2 -890;
log2 24 log2 l ^ . J
1
lft„
1
<7 iog4
в )——-------- ^ ---- — log.
24
---- :----- log,
192-
log% 2
log,2 2
62
log* 2
62
log,, 2
= log2 24-log2 96 -lo g 2 192-log2 12- = log2(12-2)-log2 9 6 -
-lo g 2(96-2) log2 12 = (1 + log2 12) log2 96-(1 + log2 96)log2 12
214
= log2 96 + log2 121og, 9 6 -lo g 2 12-lo g, 12-log, 96 = log2 9 6 -
96
-lo g , 12 = log2 — = log, 8 = log2 23 = 3;
r ) l o g , 1 0 i g 27 = 7i - l g 2 7 = ^
lg з
lg3
= 3;
д) log, (log2 3 ■ log3 2) = log
l°g 2 3
4 V '
= log, 1 = 0;
4
6 ) 2 5 ^ 5 + 9 -
< i— — ^
4
los<2
log 2 3,
_'j\ogm9 _ 2 5 |obs2 +
9
.
^4
.
4
"'og
2
з
у |o
872
32
_
i i
.
2 log, 3
1
= 5 g5
+ 36-2 81
- 7 2
= 4 + 3 6 - - - 3 = 5.
9
Вычисления на применение формулы перехода к другому основанию
При решении любых задач, содержащих логарифмы по различным осно
ваниям, следует запомнить одну рекомендацию, почти не имеющую исклю
чений: необходимо перейти во всех логарифмах к одному основанию.
9. Задание: Вычислите:
а) logj 2 • log4 3 • logj 4 • log6 5;
б) log2 5 log5 10 log,о 16;
в) logj 4 • log6 5 • log7 6 • log, 7.
Решение:
а) log3 2 • log4 3 • logj 4 • log6 5.
Выполняем переход к логарифмам по основанию 3:
log, 2 ■
Jfe
■
■
•
Ш
=
■ 1
log. 2;
log3 4 log3 5 log, 6
logj 6
б) log,5 1ogs 10 1og,016.
Выполняем переход к логарифмам по основанию 2:
_ log,10 log,16
.
l og25 —*
= log216 = log22 = 4 ;
log2 5 log210
в) logj 4 • log6 5 • log7 6 • log, 7.
Выполняем переход к логарифмам по основанию S:
logj 4
logs5 logs6 logj 7
logj 4 _
log, 6 log, 7 logj 8
logj 8
= log, 4 = log,, 2 = - lo g 2 2 =
21S
Во многих задачах необходимо использовать формулу перехода к одному
основанию логарифма и затем вводить новые переменные (одну или несколько).
Иллюстрацией сказанного является следующее задание.
10.Задание: Вычислите значение выражения:
a)(log3 4 + 91og4 3 + 6)(log3 4 -3 1 o g 108 4)lo g 4 3 -lo g 3 4;
6)
l- lo g 3
(log
2
3 + log3 2 + 1) log.
2 + ' ° g= i :
в)log
, 2
18-log
24
54 + 5(log121 8 -log
24
54).
Решение:
а) Все логарифмические выражения приведем к основанию 3, после чего
сделаем замену t
=
log3 4 .
(log- 4+9 log4 3 + 6)(log- 4 - 3 logl0g 4) log4 3 - log- 4 =
log. 4+-
log- 4
-+6
log-4 -3
Jog3_4_>| _ l_
log-108
J
log3 4
- log3 4 =
log3108 = log- (4 • 27) =
log- 4 + log- 33 = Iog3 4+3
= U + - + 6 / -
3/ M
/2 + 6f + 9 t 2
1
/ + 3 ) I
— / =3-
(< + 3)-
1 - log, 3
8
6) -------------- a---------2
g4 =
(log2 3 + log3 2 + 1) log2 —
3
- / =
/+3 t
/+3
log23 = /,
logj
2
= - ,
t
—/ = / + 3 — / ==3;
I - / 3
/ + - + 1 1(1-0
+ 3 - / =
l - r
log, - = log2 2 - logj 3 = 1 -/ ,
g
log2 - = log2 8 - log2 3 = 3 - /.
■ + 3 — / — t + 3 —t = 3;
в) log^ 18 • log24 54 + 5(Iogl218 - log24 54) = —— - •log2 54 + 5
log,12 log2 24
^log218
log254>
log212
log224^
log218 = log, (9 • 2) = 21og2 3 + 1,
log212 = log2 (3 • 4) = log2 3 + 2,
I
° g 2
24 = log2 (3 • 8) = log2 3 + 3,
log2 54 = log2 (27 • 2) = 3 log2 3 + 1,
log2 3 = t.
2/ + 1 3/+1
/ + 2 / + 3
+
5
2/ + 1
3/ +1
t
+ 2
/ + 3
216
6/2 + 5/ + l )5
l - / 2
_ Г + 5 / + 6
(/ + 2)(/ + 3)
(/ + 2)(/ + 3)
(t + 2)(t + 3)
(/ + 2)(/ + 3)
( t 1 2)(t + 3)
Вычисления одних логарифмов через другие
11. Задание: Дано: log30 3 = a, log30 5 = 6. Найдите log30 8.
Решение:
30
log3„ 8 = 3 log30 2 = 3 log30 — £ 3(log3„ 301 log3(, 15) = 3(1 - log3l)(3 • 5)) =
= 3(1 - log*, 3 - Iog,„ 5) = 3(1 - a - b).
О твет: 3( 1 - a - b).
В рассмотренном задании все просто, потому что, во-первых, основания
всех логарифмов одинаковы и, во-вторых, можно выразить число 2 через чис
ла, логарифмы которых заданы, то есть через числа 30,3 и 5. Очевидно, это не
всегда легко сделать.
12. Задание: Дано: lg 196 = a, lg 56 = b. Найдите lg 0,175.
Решение:
Таким образом, задача свелась к нахождению lg 7 и lg 2.
Условия задачи можно записать в виде двух равенств:
fig 196 = a, flg(4-49) = a, Jlg 4 + lg49 = flr, |21g2 + 21g7 = а,
[Ig56 = 6;
[lg(8-7) = 6;
[lg8 + lg7 = Z>;
|31g2 + lg7 = 6 |
(-2);
J21g2 + 21g7 = a,
[-6 1 g 2 -2 1 g 7 = -2 6;
- 2 b+a
2 b - a
- 4
3a-2b
lg2 =
lg 7 =
ц
i п н «
З а - 2ft
2b - a
S a - 6 b - 4
Sa-6b-A
lg 0,175 = ------------ 2 -------------1 ------------------1
О твет: --------------
4
4
4
4
13. Задание: Дано: log^ 56 = а. Найдите log7 14.
Решение:
log
7
14 = log, (7 • 2) = 1 + log, 2.
Задача свелась к нахождению log7 2.
Перейдем к логарифмам с основанием 7.
log.. 56 = 1о8т56 = log
7
8 + log77 = 31og72 + l
98
log7 98
log7 49 + Iog7 2
2 + log7 2 ’
217
3 log?
2
+
1
л.
2 + log7 2 “ ’
31og7 2 + 1 = 2a + a log, 2;
1 - 2a = (a - 3) log7 2;
1 - 2 a
l°g7 2 =
a - 3
1 - 2a
a - 3 +1 - 2a
- a - 2
a +2
Значит, log, 14 = 1 +
cr-3
a - 3
a - 3
3 - a
&
a+2
Ответ: —a r.
3 ~a
14. Задание: Дано: logj4 7 = a, log14 5 = 6. Найдите log35 28.
Решение:
l
14
log
:11
log,. 28
lo
»..(2
l4)
log
,4
2 + 1 /
14
7
log
,4
35
log, ,(
5
-7)
logM5+log,47
0+6
_ 1 - log,4 7 +1 _ 2 - a
a + b
a + b
О твет: —— -.
a+6
15 .Задание: Дано: log12 2 7 = а. Найдите logg 16.
Решение:
log, .6 = 4>og, 2 = 4
^
= " a s g =
l08” 6
log,, у
1 l°g ,i2
Остается вычислить log12 2. По условию задачи:
log
|2
27 = 3 log,, 3 = 3log,, j
= 3(1 - log,, 4) = 3 (1 -2 log,2 2).
Отсюда 3 - 6 log,22 = a;
3 - a = 61og,2 2;
i
о 3~a
l°g,22 = —
.
Значит, log616 = — ^ — = ^ 3_ — = ^ —— .
О твет:
I 3 - д
6 - 3 + a
3 + a
6
218
4 (3 -a)
3+a *
2>7> Достарыңызбен бөлісу: |