ГДЗ: Упражнение 283 - § 15 (Логарифмы) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)
Вычислить, при каких значениях \( x \) имеет смысл выражение (283–284).
1)
\( \log_6 (49 - x^2) \)
Ответ
Логарифм существует, когда аргумент строго больше нуля. Основание \( 6 \) удовлетворяет условиям \( 6 > 0 \) и \( 6 \neq 1 \). Требуется, чтобы \( 49 - x^2 > 0 \). Шаг 1: Решим квадратное неравенство. \( 49 - x^2 > 0 \) \( x^2 < 49 \). Шаг 2: Найдем корни соответствующего уравнения \( x^2 = 49 \): \( x_1 = -7 \), \( x_2 = 7 \). Шаг 3: На параболе \( y = x^2 - 49 \) ветви направлены вверх, поэтому \( x^2 < 49 \) на интервале между корнями. \( -7 < x < 7 \). Таким образом, выражение имеет смысл при \( x \in (-7; 7) \).
Ответ: \( -7 < x < 7 \)
2)
\( \log_7 (x^2 + x - 6) \)
Ответ
Логарифм существует, когда аргумент строго больше нуля. Основание \( 7 \) удовлетворяет условиям \( 7 > 0 \) и \( 7 \neq 1 \). Требуется, чтобы \( x^2 + x - 6 > 0 \). Шаг 1: Найдем корни квадратного уравнения \( x^2 + x - 6 = 0 \). По теореме Виета или через дискриминант: \( x_1 = -3 \), \( x_2 = 2 \). (Проверка: \( -3 + 2 = -1 \), \( -3 \cdot 2 = -6 \)). Шаг 2: Так как коэффициент при \( x^2 \) положителен (\( 1 > 0 \)), парабола ветвями вверх, и неравенство \( > 0 \) выполняется вне корней. \( x < -3 \) или \( x > 2 \). Таким образом, выражение имеет смысл при \( x \in (-\infty; -3) \cup (2; +\infty) \).
Ответ: \( x < -3 \) или \( x > 2 \)
3)
\( \log_1 (x^2 + 2x + 7) \)
Ответ
Логарифм \( \log_a f(x) \) существует только при \( a > 0 \) и \( a \neq 1 \). В данном случае основание логарифма \( a = 1 \). Так как \( a = 1 \) не удовлетворяет условию \( a \neq 1 \), логарифм не существует ни при каких значениях \( x \), независимо от аргумента.
Ответ: Выражение не имеет смысла ни при каких \( x \in \mathbb{R} \).
Что применять при решении
Определение логарифма
Логарифмом числа \( b \) по основанию \( a \) называется показатель степени \( x \), в которую нужно возвести основание \( a \), чтобы получить число \( b \). Обозначается \( \log_a b \).
Если \( a^x = b \), то \( x = \log_a b \), где \( a > 0 \), \( a \neq 1 \), \( b > 0 \).
Основное логарифмическое тождество
Основание логарифма, возведенное в степень, равную логарифму числа по этому основанию, равно самому числу.
\( a^{\log_a b} = b \)
Область определения логарифмической функции
Логарифм \( \log_a f(x) \) существует только при выполнении трех условий: 1) основание логарифма \( a > 0 \); 2) основание логарифма \( a \neq 1 \); 3) аргумент логарифма \( f(x) > 0 \).
Для \( \log_a f(x) \) должно быть: \( a > 0 \), \( a \neq 1 \), \( f(x) > 0 \).
Свойства логарифмов
Основные свойства для преобразования выражений:
Логарифм произведения: \( \log_a (bc) = \log_a b + \log_a c \)
Логарифм частного: \( \log_a \frac{b}{c} = \log_a b - \log_a c \)
Логарифм степени: \( \log_a b^p = p \log_a b \)
Формула перехода к новому основанию: \( \log_a b = \frac{\log_c b}{\log_c a} \)
Следствие формулы перехода: \( \log_a b = \frac{1}{\log_b a} \)
Частные случаи логарифмов
Логарифм единицы равен нулю, а логарифм основания равен единице.
\( \log_a 1 = 0 \), \( \log_a a = 1 \)
Логарифмическое уравнение (простейшее)
Уравнение вида \( \log_a x = b \) решается по определению логарифма.
Если \( \log_a x = b \), то \( x = a^b \). Обязательно проверить условие \( x > 0 \).
Создать проектГотовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.
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.