Задание 16 · Неравенство
16.5. Логарифмические неравенства первой и второй степени
Для репетитора: показать ответы
1. Логарифм и логарифмическая функция
Логарифм: \(\log_a b=c\iff a^c=b\), где \(a>0\), \(a\ne1\), \(b>0\). Основное логарифмическое тождество: \(a^{\log_a b}=b\).
Свойства функции \(y=\log_a x\)
- Область определения \(x>0\), область значений — все действительные числа.
- При \(a>1\) функция строго возрастает; при \(0убывает.
- \(\log_a1=0\), \(\log_aa=1\).
- При \(a>1\): \(\log_ax<0\) на \((0;1)\), \(\log_ax>0\) на \((1;+\infty)\). При \(0
2. Свойства логарифмов
| Свойство | Условие |
|---|---|
| \(\log_a(bc)=\log_ab+\log_ac\) | \(b>0,\ c>0\) |
| \(\log_a\dfrac bc=\log_ab-\log_ac\) | \(b>0,\ c>0\) |
| \(\log_ab^k=k\log_ab\) | \(b>0\) |
| \(\log_ab^{2s}=2s\log_a|b|\) | \(b\ne0\) |
| \(\log_{a^c}b=\dfrac1c\log_ab\) | \(c\ne0\), \(b>0\) |
| \(\log_ab=\dfrac{\log_cb}{\log_ca}\) | \(c>0,\ c\ne1\) |
| \(\log_ab=\dfrac1{\log_ba}\) | \(a,b>0,\ a,b\ne1\) |
Важно: если знаки множителей заранее неизвестны, формулы произведения и частного записывают с модулями: \(\log_a(bc)=\log_a|b|+\log_a|c|\) при \(bc>0\). Без модуля можно потерять часть решений.
3. Простейшие логарифмические неравенства
Условие \(f(x)>0\) и \(g(x)>0\) (область определения) пишется всегда.
| Основание | \(\log_af(x)>\log_ag(x)\) | \(\log_af(x)<\log_ag(x)\) |
|---|---|---|
| \(a>1\) | \(f(x)>g(x)>0\) | \(0 |
| \(0 | \(0| \(f(x)>g(x)>0\) | |
Сравнение с числом: число записывают как логарифм с тем же основанием, \(c=\log_aa^c\). Например, \(\log_af(x)>c\) при \(a>1\) равносильно \(f(x)>a^c\), а при \(0
Нестрогое неравенство \(f\ge g\) можно решать как «\(f=g\) или \(f>g\)» и объединять решения (при условии \(f>0,\ g>0\)). В этом типе после перехода к аргументам логарифмов (потенцирования) получается линейное или квадратное неравенство относительно \(x\). Для него применяют алгебраические способы: разложение на множители и метод интервалов. Дальше ответ пересекают с областью определения. Пример 1 Решите неравенство Решим неравенство: Ответ: Пример 2 Решите неравенство: Решим неравенство как квадратное относительно Получаем: Ответ: 4. Логарифмические неравенства «первой» и «второй» степени
5. Алгоритм решения
Разобранные примеры
Решение
Решение
:
или
Следовательно,
или
- У1
- У2
Решите неравенство:
- У3
Решите неравенство
- У4
Решите неравенство
- У5
Решите неравенство
- У6
Решите неравенство
- У7
Решите неравенство
- У8
Решите неравенство
- У9
Решите неравенство:
- У10
Решите неравенство:
- У11
Решите неравенство:
- У12
Решите неравенство
- У13
Решите неравенство:
- У14
Решите неравенство:
- У15
Решите неравенство:
- У16
Решите неравенство
- У17
Решите неравенство:
- У18
Решите неравенство
- У19
Решите неравенство:
- У20
Решите неравенство
- У21
Решите неравенство
- У22
Решите неравенство
- У23
Решите неравенство:
- У24
Решите неравенство
- У25
Решите неравенство
- Д1
Решите неравенство:
- Д2
Решите неравенство:
- Д3
Решите неравенство
- Д4
Решите неравенство
- Д5
Решите неравенство:
- Д6
Решите неравенство
- Д7
Решите неравенство:
- Д8
Решите неравенство
- Д9
Решите неравенство
- Д10
Решите неравенство:
- Д11
Решите неравенство
- Д12
Решите неравенство
- Д13
Решите неравенство
- Д14
Решите неравенство
- Д15
Решите неравенство
- Д16
Решите неравенство
- Д17
Решите неравенство
- Д18
Решите неравенство
- Д19
Решите неравенство
- Д20
Решите неравенство
- Д21
Решите неравенство:
- Д22
Решите неравенство
- Д23
Решите неравенство
- Д24
Решите неравенство:
- Д25
Решите неравенство: