Алгебра
Уравнения

Показательные и логарифмические уравнения

Никольский «Алгебра 11»
Суть и формулы
  • Показательное: привести к одному основанию — af(x)=ag(x)⇒f(x)=g(x)a^{f(x)} = a^{g(x)} \Rightarrow f(x) = g(x). Числа маскируются: 8=238 = 2^3, 19=3−2\dfrac{1}{9} = 3^{-2}, 1=a01 = a^0.
  • Логарифмическое: log⁡af(x)=log⁡ag(x)⇒f(x)=g(x)\log_a f(x) = \log_a g(x) \Rightarrow f(x) = g(x) при f,g>0f, g > 0; log⁡af(x)=b⇒f(x)=ab\log_a f(x) = b \Rightarrow f(x) = a^b по определению.
  • ОДЗ логарифмического уравнения: аргументы положительны. В простых №7 достаточно проверить найденный корень подстановкой.
  • Замена t=axt = a^x (t>0t > 0) сводит уравнение вида a2x+p ax+q=0a^{2x} + p\,a^x + q = 0 к квадратному; отрицательные tt отбрасываются.
  • Показательная функция всегда положительна: уравнение ax=a^x = отрицательное число решений не имеет.
Типичные ошибки
  • Не проверяют корень логарифмического уравнения — а он делает аргумент отрицательным.
  • После замены t=axt = a^x выдают в ответ tt вместо xx.
  • «Сокращают» логарифмы с разными основаниями как дроби.
Разобранные примеры
Решите уравнение 5 x−3=1255^{\,x-3}=125.разбор
  1. 125=53125=5^3, основания одинаковые — приравниваем показатели.
  2. x−3=3x-3=3, значит x=6x=6.
Ответ: 66
Решите уравнение log⁡2(x−5)=3\log_2(x-5)=3.разбор
  1. ОДЗ: x−5>0x-5>0, то есть x>5x>5.
  2. По определению логарифма x−5=23=8x-5=2^3=8, значит x=13x=13 — ОДЗ выполнено.
Ответ: 1313