Задачи на проверку решений. Показательные и логарифмические уравнения и неравенства
Приведенные примеры составлены, как правило, из ошибочных или недостаточно корректных решений экзаменационных задач. Разберите решение. Определите…
Задание 1
Задание: Разберите решение. Определите, имеется ли в решении ошибка, объясните из-за чего она допущена. Если приведённое решение правильное, то напишите это в форме ответа. Пример 9. Решить неравенство . Решение: Заметим, что функция возрастает, поэтому рассматриваемое неравенство равносильно двойному неравенству . Неравенство имеет решения x > 3. Рассмотрим неравенство . В силу предыдущего неравенства, правая часть неравенства строго положительна, обе части неравенства можно разделить на , получим . Ответ: .
Задание 2
Задание: Разберите решение. Определите, имеется ли в решении ошибка, объясните из-за чего она допущена. Если приведённое решение правильное, то напишите это в форме ответа. Пример 1. Решить уравнение . Решение: Логарифмируя обе части исходного уравнения по основанию 3, получаем , откуда находим , или . Ответ: .
Задание 3
Задание: Разберите решение. Определите, имеется ли в решении ошибка, объясните из-за чего она допущена. Если приведённое решение правильное, то напишите это в форме ответа. Пример 5. Решить уравнение . Решение: Воспользовавшись формулой преобразования разности логарифмов в логарифм частного, получаем , откуда следует . Решив последнее уравнение, находим x=5. Ответ: x=5.
Задание 4
Задание: Разберите решение. Определите, имеется ли в решении ошибка, объясните из-за чего она допущена. Если приведённое решение правильное, то напишите это в форме ответа. Пример 3. Решить неравенство . Решение: Исходное неравенство равносильно неравенству , решая которое, получаем . Ответ: .
Задание 5
Задание: Разберите решение. Определите, имеется ли в решении ошибка, объясните из-за чего она допущена. Если приведённое решение правильное, то напишите это в форме ответа. Пример 4. Решить уравнение . Решение: Воспользуемся формулой преобразования суммы логарифмов в логарифм произведения. Получаем уравнение , откуда следует . Корнями последнего уравнения являются и , которые и запишим в ответ. Ответ: .
Задание 6
Задание: Разберите решение. Определите, имеется ли в решении ошибка, объясните из-за чего она допущена. Если приведённое решение правильное, то напишите это в форме ответа. Пример 7. Решить неравенство . Решение: Заметим, что . Тогда исходное неравенство можно переписать в виде , или . Поскольку основание логарифма , то логарифмическая функция с таким основанием убывает и, следовательно, большему значению этой логарифмической функции соответствует меньшее значение ее аргумента. Перейдём от неравенств для функций к неравенству для их аргументов, помяняв при этом знак неравенства и добавив условие существования догарифма. В результате получим систему двух неравенств, равносильную исходному неравенству . Ответ: .
Задание 7
Задание: Разберите решение. Определите, имеется ли в решении ошибка, объясните из-за чего она допущена. Если приведённое решение правильное, то напишите это в форме ответа. Пример 6. Решить неравенство . Решение: Логарифмическая функция с основанием, большим единицы, возрастает, поэтому большему значению функции соответствует большее значение аргумента. Это означает, что из исходного неравенства следует неравенство , решая которое, получаем ответ x<5. Ответ: x<5.
Задание 8
Задание: Разберите решение. Определите, имеется ли в решении ошибка, объясните из-за чего она допущена. Если приведённое решение правильное, то напишите это в форме ответа. Пример 8. Решить неравенство . Решение: Воспользовавшись формулой разности логарифмов с одинаковым основанием, приходим к неравенству , которое равносильно системе неравенств . Решением первого неравенства является множество , а решением второго - множество . Решением системы неравенств служит пересечение полученных множеств, которое и является ответом данного неравенства . Ответ: .
Задание 9
Задание: Разберите решение. Определите, имеется ли в решении ошибка, объясните из-за чего она допущена. Если приведённое решение правильное, то напишите это в форме ответа. Пример 2. Решить неравенство . Решение: Запишем неравенство в виде . Поскольку основание степени больше единицы, функция возрастает на всей числовой оси и это неравенство равносильно неравенстсву , откуда получаем . Ответ: .