Графический способ решения уравнений




Функция является обратимой, так как она монотонна.

6. Нулей функции нет, так как уравнение у = 0, то есть корней не имеет.

7. Промежутки знакопостоянства: при , так как

при

при

при

8. Функция ограничена снизу, так как при .

9. Любая показательная функция проходит через точку (0; 1), так как при

х = 0 .

Замечание:

1) При а > 1 функция возрастает тем быстрее, чем больше а;

2) При 0 < а < 1 функция убывает тем быстрее, чем меньше а.

х
у
- 3
 
 
 
- 2
- 1
 
 
 
 
 
 
 
 
 


0 < а < 1

х - 3 - 2 - 1        
у        

а > 1 а = 2

х - 3 - 2 - 1        
у        

Упражнения:

1. Перечислите свойства функции и постройте ее график:

а) ; б) ; в) ; г) .

2. Найдите множество значений функции:

а) ; б) ; в) ; г) .

3. Сравните числа:

а) ; б) ; в) ; г) .

4. Вычислите:

а) ; б) ; в) ; г) .

5. Укажите, какая из данных функций является возрастающей, какая – убывающей на множестве действительных чисел R:

а) ; б) ;

в) ; г) .

2. Показательные уравнения.

Определение: Показательными уравнениями называются уравнения, содержащие переменную в показателе степени.

 

1) , а > 0, а ¹ 1

 

На основании определения степени с нулевым показателем решение уравнения сводится к решению уравнения f(x)=0:

.

Пример: Решить уравнение: .

Решение:

; 1 = 20; ;

; ; ;

; ; х1 = 2; х2 = 3.

Ответ: х1 = 2; х2 = 3.

Упражнения: Решить уравнение :

1. а = 2 f (x)= x2- 40 x + 300;

2. а = 5 f (x)= (x2+ x - 2)(3- x);

3. а = 3 ;

4. а = 2 f (x)= x2- 7 x + 12;

5. a = 0,5 .

2) , а > 0, а ¹ 1

 

Левая и правая части уравнения приведены к одному основанию. В этом случае корнями уравнения будут корни уравнения .

 

.

 

Пример: Решить уравнения:

1) .

Решение: ; ; ;

; ; ; ;

; ; х1 = ; х2 = 1.

Ответ: х1 = ; х2 = 1.

2) .

Решение: ; 128 = 27;

; ; 6 х = 7; х = .

Ответ: х = .

3) .

Решение:

; ; ; ;

; ; ;

; ; х1 = - 1; х2 = 3.

Ответ: х1 = - 1; х2 = 3.

Упражнения: Решить уравнения:

1. ; 2. ;
3. ; 4. ;
5. ; 6. ;
7. ; 8. ;
9. ; 10. ;
11. ; 12.

3) , а > 0, а ¹ 1, b > 0, b ¹ 1, а ¹ b

 

Уравнение решается делением обеих частей на .

 

Пример: Решить уравнения:

1) .

Решение: Разделим обе части уравнения на .

; ; ; х - 2 = 0; х = 2.

Ответ: х = 2.

2) .

Решение: ; ; ;

Умножим обе части уравнения на .

; ; ; х - 3 = 0; х = 3.

Ответ: х = 3.

Упражнения: Решить уравнения:

1) ; 2) ;
3) ; 4) ;
5) ; 6) .

4) , а > 0, а ¹ 1

 

Особенностью уравнения является наличие одного и того же коэффициента перед х. Для решения этого уравнения выносят за скобки общий множитель , где k i - наименьшее из чисел k0, k1 , k2, …, kп .

Пример:

1) .

Решение: ; ; ; ; ; ; х = 4.

Ответ: х = 4.

2) .

Решение:

; ;

; ;

; ; 3х - 2 = 2х - 2; 3х - 2х = 2 - 2; х = 0.

Ответ: х = 0.

3) .

Решение:

; ;

; ; ;

; ; ;

; ; ; ; .

Ответ: .

Упражнения: Решить уравнения:

1) ; 2) ;
3) ; 4) ;
5) ; 6) .

5) , а > 0, а ¹ 1

Уравнение с помощью подстановки обращается в квадратное уравнение: . Решив квадратное уравнение, найдем у1, у2. После этого решение уравнения сводится к решениюдвух уравнений: , .

 

Пример:

1) .

Решение: ; ; ;

; ; ;

; ; у1 = - 4; у2 = 2;

- уравнение корней не имеет, так как ;

; х = 1.

Ответ: х = 1.

2) .

Решение:

; ; ;

; ; ;

; ; у1 = 1; у2 = 3;

; х2 - 1 = 0; х2 = 1; х1 = - 1; х2 = 1;

; х2 - 1 = 1; х2 = 2; х3 = ; х4 = .

Ответ: х1 = - 1; х2 = 1; х3 = ; х4 = .

Упражнения: Решить уравнения:

1) ; 2) ;
3) ; 4) ;
5) ; 6) ;
7) .  

6) , а > 0, а ¹ 1, b > 0, b ¹ 1.

Отметим, что в выражении показатели степеней в первом и третьем слагаемых вдвое больше показателей степеней во втором слагаемом. Такие выражения называются однородными 2-ого порядка. А уравнения вида называются однородными 2-ого порядка. Разделив уравнение на , получим: .

Уравнение с помощью подстановки обращается в квадратное уравнение: . Решив квадратное уравнение, найдем у1, у2 и, возвращаясь к первоначальной переменной, получим два уравнения и .

 

Пример: .

Решение: ; ;

Разделим обе части уравнения на :

; ;

; ; ;

; ; у1 = ; у2 = 1;

; х1 = 1; ; х2 = 0.

Ответ: х1 = 1; х2 = 0.

Упражнения: Решить уравнения:

1) ; 2) ;
3) ; 4) .

Графический способ решения уравнений

Уравнение можно рассматривать как задачу об отыскании таких значений переменной х, при которых значения двух данных функций равны.

Рассмотрим уравнение вида . Графический способ решения такого вида уравнений заключается в отыскании приближенных значений абсцисс точек пересечения графиков функций и в одной и той же системе координат.

 

х2
х1
х
у
- 3
 
 
 
- 2
- 1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Пример: Решите графически уравнение: .

Решение:

у = х2

х - 3 - 2 - 1        
у              

х - 3 - 2 - 1        
у        

Ответ: х1 » - 0,7; х2 = 2.

Упражнения: Решите графически уравнения:

1) ; 2) ;
3) ; 4) ;
5) ; 6) ;
7) ; 8) .

 

3. Показательные неравенства.

Определение: Показательными неравенствами называются неравенства, содержащие переменную в показателе степени.

Решение простейших показательных неравенств основано на известном свойстве функции : показательная функция возрастает при и убывает при .

 

Пример: Решить неравенства:

1. .

Решение: .

Ответ: .

2. .

Решение: ;

а = 1> 0 ветви параболы направлены вверх;

х 2 + 3х = 0; ;

х
+
+
-
- 3
 


Ответ:

3. .

Решение:

; ; ; ; ;

; ; .

Ответ:

Упражнения: Решить неравенства:

1. ; 2. ;
3. ; 4. ;
5. ; 6. ;
7. ; 8. ;
9. ; 10. ;
13.  

 

4. Понятие логарифма. Основное логарифмическое тождество.

 

Необходимость возникновения нового понятия появилась из практической потребности при решении конкретных задач.

 

х
у
- 3
 
 
 
- 2
- 1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Задача: Найти показатель степени с, в которую надо возвести данное основание а, чтобы получитьчисло b:

а с= b

2 с = 2 Þ с = 1;

2 с = 3 Þ с = 1,…;

2 с = 4 Þ с = 2;

2 с = 7 Þ с = 2,…;

2 с = 8 Þ с = 3;

Определение: Логарифмомчисла b по основанию а называется показатель степени с, в которую надо возвести данное основание а, чтобы получитьчисло b.

Вывод: .

- основное логарифмическое тождество.

Замечание:

  1. Логарифмы чисел, вычисленные по одному и тому же основанию, образуют систему логарифмов.
  2. Систему логарифмов по основанию 10 называют системой десятичных логарифмов. Обозначение: .
  3. Систему логарифмов по основанию е » 2,718281828459045 называют системой натуральных логарифмов. Обозначение: .

Пример:

1. Чему равен ?

Решение: .

Ответ: .

2. При каком основании ?

Решение: .

Ответ: .

3. Найти число, логарифм которого при основании 64 равен .

Решение: .

Ответ: .

Упражнения: Вычислить: ;

1) ; 2) ; 3) ;
4) ; 5) ; 6) ;
7) ; 8) ; 9) ;
10) ; 11) ; 12) ;
13) .    

 

5. Свойства логарифмов. Логарифмирование и потенцирование.

 

1) , так как .

2) , так как .

3) Логарифм произведения двух или нескольких положительных чисел равен сумме логарифмов сомножителей:

.

4) Логарифм частного двух положительных чисел равен разности логарифмов делимого и делителя: .

5) Логарифм степени положительного числа равен показателю степени, умноженному на логарифм основания: .

6) Логарифм корня из положительного числа равен логарифму подкоренного выражения, деленному на показатель корня:

.

Пример: Вычислить:

  1. ;
  2. ;
  3. ;

;

  1. ;
  2. .

Определение: Логарифмированием данного выражения называется представление логарифма этого выражения через логарифмы входящих в него элементов.

Замечание: Сумма и разность выражений не логарифмируются.

Пример:

1. Прологарифмировать данное выражение:

1) .

Решение: .

2) .

Решение:

3) .

Решение:

.

.

2. Вычислить: .

Решение: .

Ответ: .

Определение: Потенцированием называется нахождение выражения по его логарифму. Потенцирование – это действие,обратное логарифмированию.

Пример: Пропотенцировать: .

Решение:

;

.

Ответ: .

Упражнения:

1. Вычислить:

1) ; 2) ;
3) ; 4) ;
5) ; 6) ;
7) ; 8)
  1. Прологарифмировать данное выражение:
1) ; 2) ;
3) ; 4) ;
5) ; 6) ;
7) ; 8) ;
9) .  
  1. Пропотенцировать:

1) ;

2) ;

3) ;

4) ;

5) .

  1. Найти х, если:

1) ;

2) ;

3) .

 

6. Логарифмическая функция, ее свойства и графики.

Определение: Функция, обратная показательной функции, называется логарифмической.

- показательная функция;

Û ;

- логарифмическая функция.

  1. Область определения функции: , так как по определению
  2. Множество значений функции: , так как показатель степени может быть любым действительным числом.

Вывод: График логарифмической функции расположен в первой и четвертой координатных четвертях.

  1. Функция не является ни четной ни нечетной, так как её область определения не симметрична относительно начала координат.
  1. Функция является монотонной:

1) при 0 < а < 1 убывающая функция;

2) при а > 1 а = 2 возрастающая функция.

  1. Функция является обратимой, так как она монотонна:

- логарифмическая функция;

- показательная функция.

  1. у = 0; ; х = 1 - нуль функции.
  2. Промежутки знакопостоянства:

1) при 0 < а < 1

;

.

2) при а > 1

;

.

  1. Функция является неограниченной сверху и снизу.
  1. Любая логарифмическая функция проходит через точку (1; 0), так как при х = 1 .

Замечание: Для построения графика логарифмической функции можно воспользоваться свойством графиков взаимно обратных функций: графики взаимно обратных функций симметричны относительно биссектрисы первого и третьего координатных углов, то есть относительно прямой у = х.

 

(0 < а < 1)

х        
у - 3 - 2 - 1        

х
у
- 3
 
 
 
- 2
- 1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- 1
- 2
- 3
у = х


(а > 1)

х        
у - 3 - 2 - 1        

х
у


Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-01-11 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: