Назад к темам

Показательные и логарифмические

Тренироваться
1

Показательные и логарифмические уравнения (задание 13)

Зачем это в ЕГЭ. Задание №13, 2 первичных балла. Показательные и логарифмические уравнения встречаются реже тригонометрических, но требуют безупречной работы с ОДЗ — именно здесь чаще всего теряют баллы из-за лишних или пропущенных корней.

Главная идея. Показательное: привести к одному основанию или замена t=ax>0t=a^x>0, получить алгебраическое уравнение. Логарифмическое: записать ОДЗ до преобразований, привести к одному основанию, потенцировать. Смешанное: комбинация замены и логарифмирования.

Алгоритм (чеклист).
1. ОДЗ первым делом: аргументы логарифмов >0>0, основания >0>0 и 1\ne1, знаменатели 0\ne0.
2. Упростить: logaf+logag=loga(fg)\log_a f+\log_a g=\log_a(fg) при f,g>0f,g>0; af+g=afaga^{f+g}=a^f\cdot a^g; переход к другому основанию.
3. Замена: t=ax>0t=a^x>0 или t=logaxt=\log_a x — решить алгебраически, вернуться к xx.
4. Каждый корень проверить по ОДЗ — подставить в аргументы логарифмов.
5. Если задание с отбором — дополнительно проверить принадлежность отрезку.

Опоры (кратко).
- logaf=logag    f=g\log_a f=\log_a g\;\Leftrightarrow\; f=g при f>0,g>0f>0,\,g>0.
- logaf=b    f=ab\log_a f=b\;\Leftrightarrow\; f=a^b при f>0f>0.
- af(x)=ag(x)    f(x)=g(x)a^{f(x)}=a^{g(x)}\;\Leftrightarrow\; f(x)=g(x) (a>0a>0, a1a\ne1).

Пример 1 (логарифмическое с ОДЗ). log2(x+3)+log2(x1)=3\log_2(x+3)+\log_2(x-1)=3.

Шаг 1. ОДЗ: x+3>0x+3>0 и x1>0x-1>0, то есть x>1x>1.

Шаг 2. log2((x+3)(x1))=3\log_2\bigl((x+3)(x-1)\bigr)=3, откуда (x+3)(x1)=8(x+3)(x-1)=8.

Шаг 3. x2+2x3=8x^2+2x-3=8, x2+2x11=0x^2+2x-11=0, D=48D=48, x=1±23x=-1\pm2\sqrt{3}.

Шаг 4. x1=1+232,46>1x_1=-1+2\sqrt{3}\approx2{,}46>1 — подходит. x2=1234,46<1x_2=-1-2\sqrt{3}\approx-4{,}46<1не подходит по ОДЗ.

Пример 2 (показательное с заменой). 4x32x+1+8=04^x-3\cdot2^{x+1}+8=0.

Шаг 1. Перепишем: (2x)262x+8=0(2^x)^2-6\cdot2^x+8=0. Замена t=2x>0t=2^x>0: t26t+8=0t^2-6t+8=0.

Шаг 2. (t2)(t4)=0(t-2)(t-4)=0: t=2t=2 или t=4t=4. Оба >0>0.

Шаг 3. 2x=2x=12^x=2\Rightarrow x=1; 2x=4x=22^x=4\Rightarrow x=2.

Шаг 4. Проверка: 412+8=04-12+8=0; 1624+8=016-24+8=0 — оба верны.

Типичные ошибки.
1. ОДЗ записывают после решения — и не замечают, что корень не входит в область допустимых значений.
2. Складывают аргументы вместо перемножения: log(A)+log(B)log(A+B)\log(A)+\log(B)\ne\log(A+B).
3. Забывают $t>0$ при замене t=axt=a^x — принимают отрицательные корни квадратного.
4. Путают $3\cdot2^{x+1}$ и $6\cdot2^x$ — ошибка в раскрытии степени.

Дальше. Смешанные уравнения и полный пакет №13 в тренажёре.

Теория изучена?

Закрепи знания на практике — переходи к тренировке!

Тренироваться