Предпросмотр материала:
Обобщающий урок по теме «Решение логарифмических уравнений»
(учитель Клокова Т.Ю. МБОУ СКОШ №36 г. Озерск Челябинской области)
Цель: 1. Обобщить и систематизировать знания учащихся по данной теме.
2. Расширить знания учащихся.
3. Учить находить «красивое» решение уравнений.
4. Показать нестандартные подходы к решению комбинированных уравнений.
План:
1. Фронтальный опрос
2. Методы решения логарифмических уравнений.
3. «Учимся на чужих ошибках»
4. Решение комбинированных уравнений.
5. Обучающая самостоятельная работа.
6. Задание на дом (дать комментарии к решению)
7. Итог урока.
Фронтальный опрос
|
Дать определение уравнения |
Равенство, содержащее переменную, называется уравнением. |
|
Что значит решить уравнение? |
Решить уравнение - значить найти его корни или доказать, что корней нет. |
|
Что такое корень уравнения? |
Значение переменной, при которой уравнение обращается в верное равенство, называется корнем уравнения. |
|
Что такое область определения уравнения? |
Областью определения уравнения называется множество значений переменной уравнения f(x)=g(x), при которых одновременно имеют смысл f(x) и g(x). |
|
Какие уравнения называются равносильными? |
Уравнения, имеющие одинаковые корни или не имеющие корней называются равносильными. |
|
Следствия равносильности |
1. Если к обеим частям уравнения f(x)=g(x) прибавить одну и ту же функцию у(х) определенную при всех значениях переменной из области определения данного уравнения, то уравнение f(x)+ у(х) =g(x)+у(х) равносильно данному. 2. Если к оби части уравнения f(x)=g(x) умножить или разделить на одно и то же число, отличное от нуля, то получится уравнение равносильное данному. |
|
Равносильны ли уравнения? |
1.
2.
3.
(нет)
4.
|
|
Что такое логарифм? |
Логарифмом
положительного числа b по основанию a
(а>0, a |
|
Какое уравнение называется логарифмическим? |
Уравнение, в котором переменная находится под знаком логарифмической функции. |
Свойства логарифмов
![]()
![]()
-![]()
![]()

![]()
![]()


![]()
![]()
При решении логарифмических уравнений применяются следующие методы:
1. Решение уравнений, основанное на применении определения логарифма.
2. Решение с помощью потенцирования.
3. Применение основного логарифмического тождества.
4. Введение новой переменной.
5. Использование логарифмирования.
6. Переход к логарифму с новым основанием.
( При решении логарифмических уравнений необходима проверка все найденных корней или нахождения области определения уравнения, т.е. соблюдение равносильных переходов)
1. Метод,
основанный на определении логарифма
.
По определению логарифма имеем:
, то есть
(свели уравнение к показательному уравнению,
которое решается методом введения нового неизвестного),
.
Следовательно
.
: 2
корня, по обратной теореме Виета имеем:
,следовательно
- не удовлетворяет
условию
.
Имеем:
.
Проверка: если
, тогда
![]()
![]()
– верно.
Ответ:
.
2. Метод, использующий монотонность логарифмической функции (метод потенцирования).
Для каждой монотонной функции
из равенства
следует,
что
.
Рассмотрим уравнение вида
при
решением
этого уравнения будут все те решения уравнения
, для
которых
(или
).
Поэтому уравнение
можно
решить по алгоритму:
1) Найти ОДЗ уравнения;
2) Решить на
ОДЗ этого уравнения равносильное ему уравнение
.
Конечно, не все уравнения будут иметь вид
,
поэтому необходимы будут преобразования, используя свойства
логарифмической функции.
![]()
![]()
Так
как
, то
;
,
получаем
.
Исходное уравнение, используя свойства логарифмической функции можно представить в виде:
данное уравнение при
равносильно уравнению:
.
Возведем в квадрат, получим
![]()
![]()
![]()
следовательно,
уравнение имеет два корня:
, так как
, то
посторонний
корень.
.
Ответ:
.
Замечание:
переход от равенства
к равенству
называется потенцированием по
основанию
при
.
Совершая потенцирование мы совершаем переход, не являющийся равносильным,
поэтому нужна проверка.
3. Применение
основного логарифмического тождества ![]()
Найдем ОДЗ:
![]()
![]()
;
;
, следовательно
.
Применив в правой части основное логарифмическое тождество, получим:
, следовательно,
уравнение примет вид:
.
Используя определение логарифма, получаем:
;
.
Пусть
, имеем:
;
;
следовательно, 2
корня
;
.
или
.
Но
не
входит в ОДЗ, следовательно, это посторонний корень.
Ответ:
.
4. Применение логарифмирования.
Логарифмирование по основанию
представляет собой переход от равенства
к равенству
, для
этого
.
Решим уравнение
.
Уравнение содержит неизвестную величину, как в основании, так и в показателе степени, его можно решить, логарифмируя левую и правую часть по основанию 10, так как в условии уже имеется десятичный логарифм. Получаем:
, где
.
.
Введем новую переменную
и учитывая, что
получаем:

или
.
Вернемся к замене:
или 
Оба корня удовлетворяют ОДЗ. Все преобразования были тождественны, следовательно, оба корня являются решение уравнения.
Ответ:
.
5. Введение нового неизвестного
ОДЗ
.

Пусть
, тогда
.
по обратной теореме
Виета получаем:
;
.
или
.
Оба корня входят в ОДЗ.
Ответ: 10; 10000.
6. Переход к логарифму по новому основанию
![]()
Найдем ОДЗ:
![]()
;
,
следовательно,
.
Перейдем в уравнении к логарифму по основанию 3, получим:
, следовательно,
.
Введем новое неизвестное
, получаем:
![]()
,
что тождественно ![]()
, следовательно, 2
корня.
![]()
;
.
Получаем:
или 
Оба корня больше -1 и не равны нулю, то есть входят в ОДЗ.
Ответ:
; 8.
Учимся на чужих ошибках.
1. Решить
уравнение ![]()
Решение: логарифмируем обе части уравнения по основанию 3.


Ответ:
.
Приведенное решение не верно.
Логарифмировать данное уравнение нельзя, так как выражение
. Функция в левой части уравнения
принимает только положительные решения, поэтому исходное уравнение решений не
имеет.
Ответ: решений нет.
2. Решить
уравнение
.
Используя свойства логарифмов, имеем:

Ответ: 0; 4.
Приведенное решение не верно, так как нет
проверки или оценки ОДЗ.
является посторонним
корнем.
Ответ: 4.
3. Решить
уравнение ![]()
, что тождественно
;
![]()
Ответ: 5.
Решение не верно, так как нет проверки и
нарушена операция потенцирования. Верный ответ
.
4. Решить
уравнение ![]()
![]()
;
;
;
.
Ответ:
.
Решение не верно, так как не учтено
условие
, исходя из которого
, следовательно корень
не входит в ОДЗ.
Ответ:
.
Решение комбинированных уравнений (задания повышенной сложности)
1. ![]()
Чем осложнено это уравнение? Какие нужны знания при решении этого уравнения?
Решение:
Найдем ОДЗ:
![]()
![]()
;
;
.
;
![]()
;
.
По определению модуля имеем:

Рассмотрим два случая:
![]()
Первый
случай:
;

Решим неравенство
методом
параболы. Получим
.
отсюда получаем
.
Второй случай:
;
, следовательно,
.
Ответ:
; ![]()
2. ![]()
Найдем ОДЗ:
, следовательно, корни лежат в I четверти:
.
Перейдем к основанию 10:
, следовательно,
;
![]()

, делим на
, так как из ОДЗ
.


.
Выберем корни, лежащие в I четверти,
получаем
.
Ответ:
.
Самостоятельная работа
Вариант 1
Решить уравнение
.
![]()
Найдем ОДЗ:
;
,
следовательно
.
![]()
возведем в квадрат,
оно равносильно при
.

, следовательно, 2
корня.
- не удовлетворяет
ОДЗ
.
Ответ: 13.
Вариант 2
Решить уравнение
.
;

или
.
Проверка:
при
получаем:
-
верно.
При
получаем
, не удовлетворяет, так как основание
логарифма должно быть положительным.
Ответ: 0.
*** МФТИ
![]()
ОДЗ:
Используем свойства логарифмов
![]()
![]()
![]()
*
![]()
подставим в *
+0,22=0, сл.
![]()
![]()
D=1+2,24=3,24=![]()
или
![]()
Решим
уравнение: ![]()
Используя
формулы
получим:
, пусть
, то ![]()
![]()

![]()
6![]()
D=25-24=1
![]()
1)
,

![]()
,

![]()
Ответ:
,
![]()
Итог урока.
Домашнее задание (дать комментарий):
![]()
2.
)
3.![]()
Профессия: Учитель математики и информатики
В каталоге 7 451 курс по разным направлениям