ГДЗ: Упражнение 388 - Глава 4 (Итоговые упражнения) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)
При каких значениях \( x \) справедливо неравенство:
1)
\( \log_8 x < \lg 10 \)
Ответ
1. Область допустимых значений (ОДЗ).
Для логарифма \( \log_8 x \) необходимо, чтобы аргумент был положителен: \( x > 0 \).
2. Упрощение правой части.
Десятичный логарифм \( \lg 10 \) равен 1, так как \( 10^1 = 10 \). Неравенство принимает вид: \( \log_8 x < 1 \).
3. Решение логарифмического неравенства.
Представим правую часть в виде логарифма по основанию 8: \( 1 = \log_8 8 \). Неравенство: \( \log_8 x < \log_8 8 \).
Поскольку основание логарифма \( 8 > 1 \) (функция возрастающая), то знак неравенства сохраняется при переходе к аргументам: \( x < 8 \).
4. Учет ОДЗ.
Объединяем условие \( x < 8 \) с ОДЗ \( x > 0 \). \( 0 < x < 8 \).
Ответ: \( 0 < x < 8 \).
2)
\( \log_3 x < \log_{\frac{1}{3}} x^2 \)
Ответ
1. Область допустимых значений (ОДЗ).
Необходимо, чтобы аргументы логарифмов были положительны: \( x > 0 \) и \( x^2 > 0 \). Оба условия выполняются при \( x > 0 \).
2. Приведение к общему основанию.
Приведем правую часть к основанию 3, используя формулу \( \log_{a^k} b = \frac{1}{k} \log_a b \) или \( \log_{\frac{1}{a}} b = -\log_a b \): \( \log_{\frac{1}{3}} x^2 = -\log_3 x^2 \).
Применим свойство логарифма: \( -\log_3 x^2 = -2 \log_3 x \) (поскольку \( x > 0 \), \( \log_3 x^2 = 2 \log_3 x \)).
Неравенство принимает вид: \( \log_3 x < -2 \log_3 x \).
3. Решение неравенства.
Перенесем все члены в левую часть: \( \log_3 x + 2 \log_3 x < 0 \)
Приведем подобные члены: \( 3 \log_3 x < 0 \)
Разделим на 3 (знак неравенства не меняется): \( \log_3 x < 0 \)
4. Преобразование правой части и учет монотонности.
Представим 0 как логарифм по основанию 3: \( 0 = \log_3 1 \). \( \log_3 x < \log_3 1 \).
Поскольку основание логарифма \( 3 > 1 \) (функция возрастающая), то знак неравенства сохраняется: \( x < 1 \).
5. Учет ОДЗ.
Объединяем условие \( x < 1 \) с ОДЗ \( x > 0 \). \( 0 < x < 1 \).
Ответ: \( 0 < x < 1 \).
Что применять при решении
Определение логарифма
Логарифм числа \(b\) по основанию \(a\) — это показатель степени \(x\), в которую нужно возвести основание \(a\), чтобы получить число \(b\).
\( \log_a b = x \iff a^x = b \quad (a > 0, a \ne 1, b > 0) \)
Основное логарифмическое тождество
Основание \(a\), возведенное в степень, равную логарифму числа \(b\) по основанию \(a\), равно числу \(b\).
\( a^{\log_a b} = b \quad (a > 0, a \ne 1, b > 0) \)
Свойства логарифмов (произведение, частное, степень)
Формулы для преобразования логарифмов.
\( \log_a (bc) = \log_a b + \log_a c; \quad \log_a \left( \frac{b}{c} \right) = \log_a b - \log_a c; \quad \log_a b^p = p \log_a b \)
Формула перехода к новому основанию
Позволяет выразить логарифм по основанию \(a\) через логарифмы по новому основанию \(c\).
\( \log_a b = \frac{\log_c b}{\log_c a} \)
Монотонность логарифмической функции
Функция \( y = \log_a x \) возрастает при \( a > 1 \) и убывает при \( 0 < a < 1 \).
\( a > 1 \Rightarrow \text{возрастает}; \quad 0 < a < 1 \Rightarrow \text{убывает} \)
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.