На Горох
Разбор упражнения

ГДЗ: Упражнение 313 - § 17 (Десятичные и натуральные логарифмы) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Глава 4 Страницы: 96, 99, 100
А вы знали? Проект, реферат или доклад можно создать с помощью ИИ за 5 минут — и сразу скачать готовый файл Word. Попробовать

313 упражнение:

Решить уравнение:

1) \( \log_2 x - 9 \log_x 4 = 4 \)
Ответ

ОДЗ: \( x > 0 \) и \( x \neq 1 \).

Шаг 1. Приведение к общему основанию: Приведем все к основанию 2. Используем \(\log_a b = \frac{1}{\log_b a}\) и \(\log_2 4 = 2\).

  • \( \log_x 4 = \frac{\log_2 4}{\log_2 x} = \frac{2}{\log_2 x} \)

Шаг 2. Подстановка в уравнение:

  • \( \log_2 x - 9 \cdot \frac{2}{\log_2 x} = 4 \)
  • \( \log_2 x - \frac{18}{\log_2 x} = 4 \)

Шаг 3. Введение замены: Пусть \( y = \log_2 x \). Тогда \(y \neq 0\) (т.к. \(x \neq 1\)).

  • \( y - \frac{18}{y} = 4 \)
  • \( y^2 - 18 = 4y \)
  • \( y^2 - 4y - 18 = 0 \)

Шаг 4. Решение квадратного уравнения:

  • \( D = (-4)^2 - 4(1)(-18) = 16 + 72 = 88 \)
  • \( y_{1,2} = \frac{4 \pm \sqrt{88}}{2} = \frac{4 \pm 2 \sqrt{22}}{2} = 2 \pm \sqrt{22} \)

Шаг 5. Обратная замена:

  • \( \log_2 x_1 = 2 + \sqrt{22} \implies x_1 = 2^{2 + \sqrt{22}} \)
  • \( \log_2 x_2 = 2 - \sqrt{22} \implies x_2 = 2^{2 - \sqrt{22}} \)

Ответ: \( x_1 = 2^{2 + \sqrt{22}} \) и \( x_2 = 2^{2 - \sqrt{22}} \)

2) \( 16 \log_{16}^2 x + 3 \log_4 x - 1 = 0 \)
Ответ

ОДЗ: \( x > 0 \).

Шаг 1. Приведение к общему основанию: Приведем все логарифмы к основанию 4. Используем \(\log_{a^k} b = \frac{1}{k} \log_a b\). Здесь \(16 = 4^2\).

  • \( \log_{16} x = \log_{4^2} x = \frac{1}{2} \log_4 x \)

Шаг 2. Подстановка в уравнение:

  • \( 16 \left( \frac{1}{2} \log_4 x \right)^2 + 3 \log_4 x - 1 = 0 \)
  • \( 16 \cdot \frac{1}{4} (\log_4 x)^2 + 3 \log_4 x - 1 = 0 \)
  • \( 4 \log_4^2 x + 3 \log_4 x - 1 = 0 \)

Шаг 3. Введение замены: Пусть \( y = \log_4 x \).

  • \( 4y^2 + 3y - 1 = 0 \)

Шаг 4. Решение квадратного уравнения:

  • \( D = 3^2 - 4(4)(-1) = 9 + 16 = 25 \)
  • \( y_1 = \frac{-3 + 5}{8} = \frac{2}{8} = \frac{1}{4} \)
  • \( y_2 = \frac{-3 - 5}{8} = \frac{-8}{8} = -1 \)

Шаг 5. Обратная замена:

  • Случай 1: \( \log_4 x_1 = \frac{1}{4} \implies x_1 = 4^{1/4} = \sqrt[4]{4} = \sqrt{2} \)
  • Случай 2: \( \log_4 x_2 = -1 \implies x_2 = 4^{-1} = \frac{1}{4} \)

Ответ: \( x_1 = \sqrt{2} \) и \( x_2 = \frac{1}{4} \)

3) \( \log_3^2 x + 5 \log_3 x - 1,5 = 0 \)
Ответ

ОДЗ: \( x > 0 \).

Шаг 1. Введение замены: Пусть \( y = \log_3 x \).

  • \( y^2 + 5y - 1,5 = 0 \) или \( y^2 + 5y - \frac{3}{2} = 0 \)
  • Умножим на 2 для удобства: \( 2y^2 + 10y - 3 = 0 \)

Шаг 2. Решение квадратного уравнения:

  • \( D = 10^2 - 4(2)(-3) = 100 + 24 = 124 \)
  • \( y_{1,2} = \frac{-10 \pm \sqrt{124}}{4} = \frac{-10 \pm 2 \sqrt{31}}{4} = \frac{-5 \pm \sqrt{31}}{2} \)

Шаг 3. Обратная замена:

  • \( \log_3 x_1 = \frac{-5 + \sqrt{31}}{2} \implies x_1 = 3^{\frac{-5 + \sqrt{31}}{2}} \)
  • \( \log_3 x_2 = \frac{-5 - \sqrt{31}}{2} \implies x_2 = 3^{\frac{-5 - \sqrt{31}}{2}} \)

Ответ: \( x_1 = 3^{\frac{-5 + \sqrt{31}}{2}} \) и \( x_2 = 3^{\frac{-5 - \sqrt{31}}{2}} \)

4) \( \log_3^2 x - 15 \log_{27} x + 6 = 0 \)
Ответ

ОДЗ: \( x > 0 \).

Шаг 1. Приведение к общему основанию: Приведем \( \log_{27} x \) к основанию 3. Используем \(\log_{a^k} b = \frac{1}{k} \log_a b\). Здесь \(27 = 3^3\).

  • \( \log_{27} x = \log_{3^3} x = \frac{1}{3} \log_3 x \)

Шаг 2. Подстановка в уравнение:

  • \( \log_3^2 x - 15 \cdot \frac{1}{3} \log_3 x + 6 = 0 \)
  • \( \log_3^2 x - 5 \log_3 x + 6 = 0 \)

Шаг 3. Введение замены: Пусть \( y = \log_3 x \).

  • \( y^2 - 5y + 6 = 0 \)

Шаг 4. Решение квадратного уравнения: По теореме Виета или через дискриминант:

  • \( (y - 2)(y - 3) = 0 \)
  • \( y_1 = 2 \) и \( y_2 = 3 \)

Шаг 5. Обратная замена:

  • Случай 1: \( \log_3 x_1 = 2 \implies x_1 = 3^2 = 9 \)
  • Случай 2: \( \log_3 x_2 = 3 \implies x_2 = 3^3 = 27 \)

Ответ: \( x_1 = 9 \) и \( x_2 = 27 \)

Что применять при решении

Определение десятичного логарифма

Логарифм числа \(b\) по основанию 10 называется десятичным логарифмом этого числа и обозначается \(\lg b\). Используется для вычислений на калькуляторе.
\( \log_{10} b = \lg b \)

Определение натурального логарифма

Логарифм числа \(b\) по основанию \(e\) (где \(e \approx 2.718\) - число Эйлера) называется натуральным логарифмом этого числа и обозначается \(\ln b\). Также используется для вычислений на калькуляторе.
\( \log_{e} b = \ln b \)

Формула перехода к новому основанию

Позволяет выразить логарифм \(\log_a b\) через логарифмы по другому, удобному основанию \(c\) (например, \(c=10\) или \(c=e\)).
\( \log_a b = \frac{\log_c b}{\log_c a} \)

Основное логарифмическое тождество

Возведение основания \(a\) в степень, равную логарифму числа \(b\) по основанию \(a\), дает число \(b\).
\( a^{\log_a b} = b \)

Свойство логарифма степени

Показатель степени под знаком логарифма можно вынести как множитель перед логарифмом.
\( \log_a x^p = p \log_a x \)

Свойство логарифма частного

Логарифм частного равен разности логарифмов делимого и делителя.
\( \log_a \left(\frac{x}{y}\right) = \log_a x - \log_a y \)

Не сходится своя задача? Разберём по шагам

  • Формула, подстановка и расчёт
  • Числа считает калькулятор, а не нейросеть
  • Бесплатно и без регистрации
Решить задачу Разбор задачи бесплатный

Другие упражнения из параграфа § 17

Данные параграфа

К параграфу →
Глава
Глава 4
Параграф
§ 17 — Десятичные и натуральные логарифмы
Учебник
Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы
Автор
Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна
Год
2025

Задали работу по этой теме?

Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.

Создать проект Готовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.