На Горох
Разбор упражнения

ГДЗ: Упражнение 391 - Глава 4 (Итоговые упражнения) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Глава 4 Страницы: 113, 114
А вы знали? Проект, реферат или доклад можно создать с помощью ИИ за 5 минут — и сразу скачать готовый файл Word. Попробовать

391 упражнение:

Решить уравнение (390–395):

1) \( \log_3 x + \log_{\sqrt{3}} x + \log_{27} x = \frac{11}{12} \)
Ответ

1. Область допустимых значений (ОДЗ).

Для всех логарифмов требуется \( x > 0 \).

2. Приведение к общему основанию.

Приведем все логарифмы к основанию 3, используя формулу \( \log_{a^k} b = \frac{1}{k} \log_a b \):

  • Второй член: \( \log_{\sqrt{3}} x = \log_{3^{\frac{1}{2}}} x = \frac{1}{\frac{1}{2}} \log_3 x = 2 \log_3 x \).

  • Третий член: \( \log_{27} x = \log_{3^3} x = \frac{1}{3} \log_3 x \).

Уравнение принимает вид:
\( \log_3 x + 2 \log_3 x + \frac{1}{3} \log_3 x = \frac{11}{12} \).

3. Решение относительно \( \log_3 x \).

  • Вынесем \( \log_3 x \) за скобки:
    \( \log_3 x \left( 1 + 2 + \frac{1}{3} \right) = \frac{11}{12} \)

  • Вычислим сумму в скобках:
    \( 1 + 2 + \frac{1}{3} = 3 + \frac{1}{3} = \frac{9}{3} + \frac{1}{3} = \frac{10}{3} \).

  • Уравнение:
    \( \frac{10}{3} \log_3 x = \frac{11}{12} \)

  • Найдем \( \log_3 x \):
    \( \log_3 x = \frac{11}{12} \cdot \frac{3}{10} = \frac{11 \cdot 1}{4 \cdot 10} = \frac{11}{40} \).

4. Нахождение \( x \).

По определению логарифма:
\( x = 3^{\frac{11}{40}} \).

Проверим ОДЗ: \( 3^{\frac{11}{40}} > 0 \). Условие выполняется.

Ответ: \( x = 3^{\frac{11}{40}} \).

2) \( \log_3 x + \log_{\sqrt[3]{3}} x + \log_3 x^6 = 6 \)
Ответ

1. Область допустимых значений (ОДЗ).

Для всех логарифмов требуется \( x > 0 \).

2. Приведение к общему основанию.

Приведем все логарифмы к основанию 3:

  • Второй член: \( \log_{\sqrt[3]{3}} x = \log_{3^{\frac{1}{3}}} x = \frac{1}{\frac{1}{3}} \log_3 x = 3 \log_3 x \).

  • Третий член: \( \log_3 x^6 = 6 \log_3 x \) (поскольку \( x > 0 \)).

Уравнение принимает вид:
\( \log_3 x + 3 \log_3 x + 6 \log_3 x = 6 \).

3. Решение относительно \( \log_3 x \).

  • Сложим члены:
    \( (1 + 3 + 6) \log_3 x = 6 \)
    \( 10 \log_3 x = 6 \)

  • Найдем \( \log_3 x \):
    \( \log_3 x = \frac{6}{10} = \frac{3}{5} \).

4. Нахождение \( x \).

По определению логарифма:
\( x = 3^{\frac{3}{5}} \) или \( x = \sqrt[5]{3^3} = \sqrt[5]{27} \).

Ответ: \( x = 3^{\frac{3}{5}} \) или \( x = \sqrt[5]{27} \).

3) \( \log_5 x \cdot \log_3 x = 4 \log_2 5 \cdot \log_3 2 \)
Ответ

1. Область допустимых значений (ОДЗ).

Для логарифмов требуется \( x > 0 \).

2. Упрощение правой части (правой произведение логарифмов).

Используем формулу перехода к новому основанию: \( \log_a b \cdot \log_b c = \log_a c \).
Правая часть: \( 4 \log_2 5 \cdot \log_3 2 \).

  • Перепишем \( \log_3 2 = \frac{1}{\log_2 3} \).
    Правая часть: \( 4 \log_2 5 \cdot \frac{1}{\log_2 3} \). (Это не упрощает).

  • Используем формулу перехода, но наоборот: \( \log_2 5 = \frac{\ln 5}{\ln 2} \), \( \log_3 2 = \frac{\ln 2}{\ln 3} \).
    Правая часть: \( 4 \cdot \frac{\ln 5}{\ln 2} \cdot \frac{\ln 2}{\ln 3} = 4 \frac{\ln 5}{\ln 3} = 4 \log_3 5 \).

Уравнение принимает вид:
\( \log_5 x \cdot \log_3 x = 4 \log_3 5 \).

3. Приведение левой части к общему основанию.

Приведем левую часть к основанию 3, используя формулу перехода: \( \log_5 x = \frac{\log_3 x}{\log_3 5} \).
Левая часть: \( \frac{\log_3 x}{\log_3 5} \cdot \log_3 x = \frac{(\log_3 x)^2}{\log_3 5} \).

Уравнение:
\( \frac{(\log_3 x)^2}{\log_3 5} = 4 \log_3 5 \).

4. Решение.

  • Умножим обе части на \( \log_3 5 \):
    \( (\log_3 x)^2 = 4 (\log_3 5)^2 \).

  • Извлечем квадратный корень:
    \( \log_3 x = \pm \sqrt{4 (\log_3 5)^2} = \pm 2 \log_3 5 \).

  • Случай 1: \( \log_3 x = 2 \log_3 5 \).
    \( \log_3 x = \log_3 5^2 \).
    \( x = 25 \).

  • Случай 2: \( \log_3 x = -2 \log_3 5 \).
    \( \log_3 x = \log_3 5^{-2} \).
    \( x = 5^{-2} = \frac{1}{25} \).

Оба корня удовлетворяют ОДЗ \( x > 0 \).

Ответ: \( x = 25 \) и \( x = \frac{1}{25} \).

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 \( 0 < a < 1 \).
\( a > 1 \Rightarrow \text{возрастает}; \quad 0 < a < 1 \Rightarrow \text{убывает} \)

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 Глава 4

Данные параграфа

К параграфу →
Глава
Глава 4
Параграф
Глава 4 — Итоговые упражнения
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.