g11m-2.3· Fəsil 2: Tənliklər və bərabərsizliklər· ~20 dəq

Üstlü və loqarifmik tənliklər

Üstlü və loqarifmik tənliklər, əvəzləmə üsulu və sadə bərabərsizliklər.

Üstlü tənlik. Əsasları bərabər olan üstlü tənliklərdə axa^x tipli ifadələr bərabər olarsa, üstlər də bərabər olur: a>0a>0, a1a\ne 1 üçün af(x)=ag(x)    f(x)=g(x)a^{f(x)}=a^{g(x)}\iff f(x)=g(x). Misal: 2x=16=242^x=16=2^4x=4x=4. Bəzən t=axt=a^x əvəzləməsi ilə tənlik kvadrat tənliyə gətirilir: 4x52x+4=04^x-5\cdot 2^x+4=0 tənliyində t=2xt=2^x qoyduqda t25t+4=0t^2-5t+4=0 alınır → t=1t=1 və ya t=4t=42x=12^x=1 (x=0x=0) və ya 2x=42^x=4 (x=2x=2). Diqqət: t=ax>0t=a^x>0 olduğundan tt-nin mənfi və ya sıfır qiymətləri atılır.

Loqarifmik tənlik. logax\log_a x ifadəsi yalnız x>0x>0a>0a>0, a1a\ne 1 olduqda təyin olunur. Buna görə loqarifmik tənliyi həll edərkən əvvəlcə TƏYİN OBLASTI (loqarifm altındakı bütün ifadələrin müsbətliyi) yazılmalı, sonra tapılan köklər bu şərtə görə yoxlanmalıdır — şərti ödəməyən kök kənar kök kimi atılır. Misal: log2x=3\log_2 x=3x=23=8x=2^3=8 (8>08>0 ✓). log2(x)+log2(x2)=3\log_2(x)+\log_2(x-2)=3log2(x(x2))=3\log_2(x(x-2))=3x22x=8x^2-2x=8x22x8=0x^2-2x-8=0x=4x=4 və ya x=2x=-2; təyin oblastı x>2x>2 olduğundan yalnız x=4x=4 qəbul olunur.

Sadə bərabərsizliklər. a>1a>1 olduqda funksiya artandır, işarə saxlanılır: 2x>8    x>32^x>8\iff x>3, log2x>3    x>8\log_2 x>3\iff x>8. 0<a<10<a<1 olduqda funksiya azalandır, bərabərsizlik işarəsi tərsinə çevrilir: (12)x>18    x<3\left(\tfrac{1}{2}\right)^x>\tfrac{1}{8}\iff x<3. Loqarifmik bərabərsizlikdə də təyin oblastı (x>0x>0) nəzərə alınmalıdır.

Əsas terminlər

Üstlü tənlikNaməlumun üstdə olduğu tənlik. a>0a>0, a1a\ne 1 üçün af(x)=ag(x)    f(x)=g(x)a^{f(x)}=a^{g(x)}\iff f(x)=g(x).
Eyni əsasa gətirməHər iki tərəfi eyni əsasın qüvvəti kimi yazıb üstləri bərabərləşdirmək: 2x=16=24x=42^x=16=2^4\Rightarrow x=4.
Əvəzləmə üsulut=axt=a^x qoymaqla üstlü tənliyi kvadrat tənliyə gətirmək; burada mütləq t>0t>0 olmalıdır.
Loqarifmik tənlikNaməlumun loqarifm altında olduğu tənlik. logax=b    x=ab\log_a x=b\iff x=a^b (x>0x>0, a>0a>0, a1a\ne 1).
Təyin oblastıLoqarifm altındakı hər ifadənin müsbət olması şərti; köklər əvvəlcə bu şərtə görə yoxlanmalıdır.
Kənar kökTənliyi formal ödəyən, lakin təyin oblastını (x>0x>0 və s.) pozan kök; cavabdan atılır.
Üstlü və loqarifmik tənliyin əsas qaydaları
HalQaydaNümunə
Eyni əsasaf=ag    f=ga^{f}=a^{g}\iff f=g2x=16x=42^x=16\Rightarrow x=4
Loqarifm tərifilogax=b    x=ab\log_a x=b\iff x=a^blog2x=3x=8\log_2 x=3\Rightarrow x=8
Loqarifmlərin cəmilogaf+logag=loga(fg)\log_a f+\log_a g=\log_a(fg)log2x+log2(x2)=3\log_2 x+\log_2(x-2)=3
Əvəzləmət=ax>0t=a^x>0, kvadrata gətir4x52x+4=04^x-5\cdot 2^x+4=0
Mənfi üstan=1ana^{-n}=\frac{1}{a^n}3x=19x=23^x=\frac{1}{9}\Rightarrow x=-2

Tənliyi həll etməzdən əvvəl uyğun qaydanı seç.

Bərabərsizlikdə işarənin davranışı
Əsas aaİşarəNümunə
a>1a>1 (artan)saxlanılır2x>8    x>32^x>8\iff x>3
a>1a>1 (artan)saxlanılırlog2x>3    x>8\log_2 x>3\iff x>8
0<a<10<a<1 (azalan)tərsinə çevrilir(12)x>18    x<3\left(\frac{1}{2}\right)^x>\frac{1}{8}\iff x<3
0<a<10<a<1 (azalan)tərsinə + təyin oblastılog1/2x>2    0<x<4\log_{1/2}x>-2\iff 0<x<4

Loqarifmik bərabərsizlikdə həmişə x>0x>0 şərtini nəzərə al.

Əvəzləmə ilə üstlü tənlik: 4x52x+4=04^x-5\cdot 2^x+4=0
  1. 1Əvəzləmə qoy: 4x=(2x)24^x=(2^x)^2 olduğundan t=2xt=2^x (t>0t>0) qoyaq.
  2. 2Kvadrat tənlik: Tənlik t25t+4=0t^2-5t+4=0 şəklini alır.
  3. 3tt kökləri: t25t+4=0t=1t^2-5t+4=0\Rightarrow t=1 və ya t=4t=4 (hər ikisi >0>0, qəbul olunur).
  4. 4xx-ə qayıt: 2x=1x=02^x=1\Rightarrow x=0; 2x=4x=22^x=4\Rightarrow x=2.
  5. 5Cavab: x=0x=0 və ya x=2x=2.
Loqarifmik tənlik və təyin oblastı: log2x+log2(x2)=3\log_2 x+\log_2(x-2)=3
  1. 1Təyin oblastı: x>0x>0x2>0x>2x-2>0\Rightarrow x>2.
  2. 2Cəmi birləşdir: log2(x(x2))=3\log_2\big(x(x-2)\big)=3.
  3. 3Loqarifmi aç: x(x2)=23=8x22x8=0x(x-2)=2^3=8\Rightarrow x^2-2x-8=0.
  4. 4Kökləri tap: x22x8=0x=4x^2-2x-8=0\Rightarrow x=4 və ya x=2x=-2.
  5. 5Yoxla və cavab: x>2x>2 şərtinə görə x=2x=-2 kənar kökdür; cavab x=4x=4.
⚠️Diqqət

Əvəzləmədə t=ax>0t=a^x>0; tt-nin mənfi və ya sıfır qiymətlərini at, sonra hökmən xx-ə qayıt: 3x=3    x=13^x=3\iff x=1, tt-ni birbaşa xx kimi götürmə.

🚫Tez-tez səhv

log4x=2\log_4 x=2-də cavab 88 (424\cdot 2) və ya 66 (4+24+2) deyil; düzgün əməl x=42=16x=4^2=16-dır.

🚫Tez-tez səhv

Çoxhədli loqarifmdə kökləri təyin oblastına görə yoxla: log2(x+1)+log2(x1)=3\log_2(x+1)+\log_2(x-1)=3-də x=3x=-3 şərti (x>1x>1) pozur, kənar kökdür.

💡Qeyd

Mənfi üstü unutma: kəsr nəticə mənfi qüvvə deməkdir, 3x=19=32x=23^x=\frac{1}{9}=3^{-2}\Rightarrow x=-2.

⚠️Diqqət

Əsası 0<a<10<a<1 olan bərabərsizlikdə işarə tərsinə çevrilir: (12)x>18    x<3\left(\frac{1}{2}\right)^x>\frac{1}{8}\iff x<3.

Qaydalar

  1. 1a>0a>0, a1a\ne 1 üçün af=ag    f=ga^f=a^g\iff f=g (eyni əsasa gətir, üstləri bərabərləşdir).
  2. 2t=axt=a^x əvəzləməsində mütləq t>0t>0; tapılan tt-nin mənfi və ya sıfır qiymətlərini at.
  3. 3Loqarifmik tənlikdə əvvəlcə təyin oblastını yaz: loqarifm altındakı hər ifadə >0>0 olmalıdır.
  4. 4Tapılan kökləri təyin oblastına görə yoxla; ödəməyəni kənar kök kimi at.
  5. 5logaf=logag    f=g\log_a f=\log_a g\iff f=g (f>0f>0, g>0g>0 şərti ilə).
  6. 6logax=b    x=ab\log_a x=b\iff x=a^b.
  7. 7Bərabərsizlikdə a>1a>1 olduqda işarə saxlanılır, 0<a<10<a<1 olduqda tərsinə çevrilir.

Məşq

15 asan · 15 orta · 15 çətin

Hər testdə təsadüfi 10 sual seçilir