ГДЗ: Упражнение 389 - Глава 4 (Итоговые упражнения) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)
Уравнение \( \log_3 x = \frac{3}{x} \) решается графически путем нахождения точки пересечения графиков двух функций: \( y_1 = \log_3 x \) (логарифмическая функция с основанием \( 3 > 1 \), возрастающая) \( y_2 = \frac{3}{x} \) (гипербола, расположенная в I и III четвертях, но здесь только в I, так как ОДЗ \( x > 0 \)).
Поскольку логарифмическая функция \( y_1 = \log_3 x \) возрастает, а гипербола \( y_2 = \frac{3}{x} \) убывает на \( (0; +\infty) \), графики могут иметь только одну точку пересечения. Мы нашли эту точку: \( x = 3 \).
Ответ: \( x = 3 \).
2)
\( 2^x = \log_2 x \)
Ответ
1. Построение графиков функций.
Уравнение \( 2^x = \log_2 x \) решается графически путем нахождения точки пересечения графиков двух функций: \( y_1 = 2^x \) (показательная функция, возрастающая) \( y_2 = \log_2 x \) (логарифмическая функция, возрастающая)
2. Оценка.
ОДЗ: \( x > 0 \).
Функции \( y_1 = 2^x \) и \( y_2 = \log_2 x \) являются взаимно обратными и их графики симметричны относительно прямой \( y = x \).
Если решение существует, оно должно находиться на прямой \( y = x \). То есть, \( x \) должно удовлетворять \( 2^x = x \) (или \( \log_2 x = x \)).
Найдем точку минимума, где \( f'(x) = 0 \): \( 2^x \ln 2 = 1 \), то есть \( 2^x = \frac{1}{\ln 2} \approx \frac{1}{0.693} \approx 1.44 \).
Поскольку \( 2^0 = 1 \) и \( 2^1 = 2 \), минимум достигается при \( x_0 \in (0, 1) \).
Значение функции в этой точке минимума \( f(x_0) = 2^{x_0} - x_0 = \frac{1}{\ln 2} - x_0 \).
4. Вывод из графика.
Поскольку графики функций \( y = a^x \) и \( y = \log_a x \) (при \( a > 1 \)) симметричны относительно \( y = x \), и функция \( y = 2^x \) растет гораздо быстрее, чем \( y = x \), а \( y = \log_2 x \) растет медленнее, они не пересекаются на прямой \( y = x \).
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.