Ce cere programa
Tema face parte din programa de bacalaureat a profilului real. La ecuații programa numește cinci tipuri: logaf(x)=b; logaf(x)=logag(x); sume și diferențe de logaritmi egale cu logah(x); ecuații care se reduc la ecuații algebrice; aceleași tipuri cu modul. Lista inecuațiilor este paralelă, iar al cincilea tip are baza variabilă: logmx+na<b, cu a>0 și ∣b∣∈{1;2}. Tema se învață în clasa a X-a: în manual este modulul 7, §5, cu exerciții pentru profilul real, iar curriculumul clasei a X-a admite la ecuațiile de tipul 3 și o bază de forma mx+n.
Ce este o ecuație logaritmică
Este o ecuație în care necunoscuta apare sub logaritm, în baza lui sau în ambele locuri; o inecuație logaritmică se recunoaște după același semn. Două notații scurte apar des: lgc=log10c, logaritmul zecimal, și lnc=logec, logaritmul natural.
Primul pas: DVA
logac=b înseamnă ab=c, iar expresia are sens numai când c>0, a>0 și De aceea orice rezolvare începe cu domeniul valorilor admisibile: fiecare expresie de sub logaritm trebuie să fie pozitivă, iar dacă necunoscuta stă în bază, baza trebuie să fie pozitivă și diferită de 1. La final păstrezi numai soluțiile care cad în DVA.
Ecuațiile, tip cu tip
- 1)logaf(x)=b. Din definiție, f(x)=ab. Condiția f(x)>0 rezultă de la sine, fiindcă o putere a unui număr pozitiv este pozitivă, dar manualul o scrie oricum în sistem, și așa faci și tu: la BAC DVA se notează separat. Invers, orice număr se scrie ca logaritm, ceea ce ajută la inecuații.
Mai ai două unelte. Formula de schimbare a bazei, logax=logcalogcx, cu cazul aduce logaritmii la aceeași bază. Iar când un membru este strict crescător și celălalt strict descrescător pe DVA, ecuația are cel mult o soluție, pe care o poți găsi prin probe.
Proprietățile de lucru, pentru x>0, y>0:
| Ce transformi | Formula |
|---|
| logaritmul unui produs | loga(xy)=logax+logay |
| logaritmul unui cât | |
Inecuațiile: baza decide semnul
logax crește strict pentru a>1 și descrește strict pentru 0<a<1. Din asta vine regula pentru logaf(x)>logag(x):
- a>1: g(x)>0 și f(x)>g(x), semnul se păstrează;
- 0<a<1: f(x)>0 și semnul se schimbă.
Condiția de pozitivitate se pune pe expresia care trebuie să rămână mai mică. Pentru logaf(x)<b: dacă a>1, atunci 0<f(x)<ab; dacă atunci Sumele și diferențele de logaritmi se aduc la unul dintre aceste tipuri, cu DVA luat din inecuația inițială; la fel și cu semnul Dacă necunoscuta apare doar prin rezolvi întâi inecuația algebrică în apoi treci la Iar un modul rămas după ce scapi de logaritm se tratează ca la inecuațiile cu modul: este echivalentă, în DVA, cu
Baza variabilă
Inecuația logmx+na<b, cu a>0, se desface în două sisteme: 0<mx+n<1 și sau și Rezolvi fiecare sistem și reunești rezultatele.