Når vi studerte den logaritmiske funksjonen, vurderte vi hovedsakelig ulikheter i formen
logg en x< b и log а х ≥ b. Рассмотрим решение более сложных логарифмических неравенств. Обычным способом решения таких неравенств является переход от данного неравенства к более простому неравенству или системе неравенств, которая имеет то же самое множество решений.
Løs ulikheten lg (x + 1) ≤ 2 (1).
Løsning.
1) Høyre side av den betraktede ulikheten gir mening for alle verdier, og venstre side - for x + 1> 0, dvs. for x> -1.
2) Intervallet x> -1 kalles definisjonsdomenet for ulikhet (1). Den logaritmiske funksjonen med grunntallet 10 øker, derfor, under betingelsen x + 1> 0, er ulikhet (1) oppfylt hvis x + 1 ≤ 100 (siden 2 = lg 100). Altså ulikhet (1) og systemet med ulikheter
(x> -1, (2)
(x + 1 ≤ 100,
er ekvivalente, med andre ord er settet med løsninger på ulikhet (1) og systemet med ulikheter (2) det samme.
3) Løsesystem (2), vi finner -1< х ≤ 99.
Svar. -en< х ≤ 99.
Løs ulikheten log 2 (x - 3) + log 2 (x - 2) ≤ 1 (3).
Løsning.
1) Domenet til den betraktede logaritmiske funksjonen er settet med positive verdier av argumentet; derfor gir venstre side av ulikheten mening for x - 3> 0 og x - 2> 0.
Følgelig er domenet til denne ulikheten intervallet x> 3.
2) Ved egenskapene til logaritmen er ulikhet (3) for x> 3 ekvivalent med ulikheten log 2 (x - 3) (x - 2) ≤ log 2 (4).
3) Den logaritmiske funksjonen med base 2 øker. Derfor, for x> 3, er ulikhet (4) tilfredsstilt hvis (x - 3) (x - 2) ≤ 2.
4) Dermed er den opprinnelige ulikheten (3) ekvivalent med systemet med ulikheter
((x - 3) (x - 2) ≤ 2,
(x> 3.
Ved å løse den første ulikheten i dette systemet får vi x 2 - 5x + 4 ≤ 0, hvorav 1 ≤ x ≤ 4. Ved å kombinere dette segmentet med intervallet x> 3, får vi 3< х ≤ 4.
Svar. 3< х ≤ 4.
Løs ulikhetsloggen 1/2 (x 2 + 2x - 8) ≥ -4. (5)
Løsning.
1) Definisjonsdomenet til ulikheten er funnet fra betingelsen x 2 + 2x - 8> 0.
2) Ulikhet (5) kan skrives som:
log 1/2 (x 2 + 2x - 8) ≥ log 1/2 16.
3) Siden den logaritmiske funksjonen med grunntallet ½ er avtagende, får vi for alle x fra hele domenet til ulikheten:
x 2 + 2x - 8 ≤ 16.
Dermed er den opprinnelige likheten (5) ekvivalent med systemet med ulikheter
(x 2 + 2x - 8> 0, eller (x 2 + 2x - 8> 0,
(x 2 + 2x - 8 ≤ 16, (x 2 + 2x - 24 ≤ 0.
Ved å løse den første kvadratulikheten får vi x< -4, х >2. Ved å løse den andre kvadratulikheten får vi -6 ≤ x ≤ 4. Derfor tilfredsstilles begge ulikhetene i systemet samtidig for -6 ≤ x< -4 и при 2 < х ≤ 4.
Svar. -6 ≤ x< -4; 2 < х ≤ 4.
nettstedet, med hel eller delvis kopiering av materialet, kreves en lenke til kilden.
Leksjonens mål:
Didaktikk:
- Nivå 1 - å lære hvordan du løser de enkleste logaritmiske ulikhetene ved å bruke definisjonen av logaritmen, egenskapene til logaritmene;
- Nivå 2 - løs logaritmiske ulikheter ved å velge en løsningsmetode på egenhånd;
- Nivå 3 - kunne anvende kunnskap og ferdigheter i ikke-standardiserte situasjoner.
Utvikler: utvikle hukommelse, oppmerksomhet, logisk tenkning, sammenligningsevner, kunne generalisere og trekke konklusjoner
Pedagogisk:å få opp nøyaktighet, ansvar for utført oppgave, gjensidig bistand.
Læringsmetoder: verbal , billedlig , praktisk , delvis søk , selvstyre , styre.
Former for å organisere den kognitive aktiviteten til studenter: frontal , individuell , arbeid i par.
Utstyr: et sett med testelementer, bakgrunnsnotater, blanke ark for løsninger.
Leksjonstype: lære nytt materiale.
I løpet av timene
1. Organisatorisk øyeblikk. Temaet og målene for leksjonen, timeplanen kunngjøres: hver elev får et vurderingsark, som eleven fyller ut i løpet av leksjonen; for hvert elevpar - trykt materiell med oppgaver, oppgaver skal utføres i par; blanke ark for løsninger; støtteark: definisjon av logaritmen; graf av en logaritmisk funksjon, dens egenskaper; egenskapene til logaritmer; algoritme for å løse logaritmiske ulikheter.
Alle vedtak etter egenvurdering sendes til lærer.
Elevkarakterark
2. Oppdatering av kunnskap.
Lærerinstruksjoner. Husk definisjonen av en logaritme, grafen til en logaritmisk funksjon og dens egenskaper. For å gjøre dette, les teksten på side 88–90, 98–101 i læreboken “Algebra and the beginnings of analysis 10–11” redigert av Sh.A Alimov, Yu.M. Kolyagin og andre.
Elevene får utdelt ark hvor det er skrevet: definisjonen av logaritmen; viser en graf av en logaritmisk funksjon, dens egenskaper; egenskapene til logaritmer; en algoritme for å løse logaritmiske ulikheter, et eksempel på å løse en logaritmisk ulikhet som reduserer til en kvadratisk.
3. Lære nytt stoff.
Løsningen på logaritmiske ulikheter er basert på monotonisiteten til den logaritmiske funksjonen.
Algoritme for å løse logaritmiske ulikheter:
A) Finn ulikhetsdomenet (sublogaritmisk uttrykk er større enn null).
B) Presenter (hvis mulig) venstre og høyre side av ulikheten i form av logaritmer på samme base.
C) Bestem om den logaritmiske funksjonen øker eller avtar: hvis t> 1, så øker den; hvis 0
D) Gå til en enklere ulikhet (sublogaritmiske uttrykk), ta i betraktning at ulikhetstegnet vil forbli hvis funksjonen øker, og endres hvis den avtar.
Læringselement # 1.
Formål: å fikse løsningen av de enkleste logaritmiske ulikhetene
Formen for å organisere den kognitive aktiviteten til studentene: individuelt arbeid.
Selvstudieoppgaver i 10 minutter. For hver ulikhet er det flere svaralternativer, du må velge riktig og sjekke med nøkkel.
NØKKEL: 13321, maksimalt antall poeng - 6 poeng.
Læringselement #2.
Formål: å fikse løsningen av logaritmiske ulikheter ved å bruke egenskapene til logaritmer.
Lærerinstruksjoner. Husk de grunnleggende egenskapene til logaritmer. For å gjøre dette, les teksten i læreboken på side 92, 103-104.
Selvstudieoppgaver i 10 minutter.
NØKKEL: 2113, maksimalt antall poeng - 8 poeng.
Læringselement #3.
Formål: å studere løsningen av logaritmiske ulikheter ved metoden for reduksjon til kvadratet.
Lærerens instruksjoner: metoden for å redusere ulikhet til kvadrat er at du må transformere ulikheten til en slik form at en logaritmisk funksjon blir utpekt av en ny variabel, og dermed oppnå en kvadratulikhet med hensyn til denne variabelen.
La oss bruke avstandsmetoden.
Du har bestått første nivå av assimilering av materialet. Nå må du uavhengig velge en metode for å løse logaritmiske ligninger, ved å bruke all din kunnskap og evner.
Læringselement #4.
Formål: å konsolidere løsningen av logaritmiske ulikheter ved å velge en rasjonell løsning på egenhånd.
Selvstudieoppgaver i 10 minutter
Læringselement #5.
Lærerinstruksjoner. Bra gjort! Du har mestret å løse ligninger på andre vanskelighetsgrad. Hensikten med det videre arbeidet ditt er å anvende dine kunnskaper og ferdigheter i mer komplekse og ikke-standardiserte situasjoner.
Oppgaver for selvstendig løsning:
Lærerinstruksjoner. Det er flott hvis du har taklet hele oppgaven. Bra gjort!
Karakteren for hele leksjonen avhenger av antall poeng for alle utdanningselementer:
- hvis N ≥ 20, får du karakteren "5",
- ved 16 ≤ N ≤ 19 - vurdering "4",
- ved 8 ≤ N ≤ 15 - klasse "3",
- på N< 8 выполнить работу над ошибками к следующему уроку (решения можно взять у учителя).
Gi vurderingsrevene til læreren.
5. Lekser: hvis du ikke fikk mer enn 15 b - fullfør arbeidet med feilene (du kan ta løsningene fra læreren), hvis du fikk mer enn 15 b - fullfør den kreative oppgaven om emnet "Logaritmiske ulikheter".
De er innenfor logaritmene.
Eksempler:
\ (\ log_3x≥ \ log_39 \)
\ (\ log_3 ((x ^ 2-3))< \log_3{(2x)}\)
\ (\ log_ (x + 1) ((x ^ 2 + 3x-7))> 2 \)
\ (\ lg ^ 2 ((x + 1)) + 10≤11 \ lg ((x + 1)) \)
Hvordan løse logaritmiske ulikheter:
Eventuell logaritmisk ulikhet bør reduseres til formen \ (\ log_a (f (x)) ˅ \ log_a (g (x)) \) (symbolet \ (˅ \) betyr hvilken som helst av). Denne formen lar deg bli kvitt logaritmene og deres baser, og gjør overgangen til ulikheten i uttrykk under logaritmene, det vil si til formen \ (f (x) ˅ g (x) \).
Men det er en veldig viktig subtilitet når du utfører denne overgangen:
\ (- \) hvis er et tall og det er større enn 1, forblir ulikhetstegnet det samme under overgangen,
\ (- \) hvis grunntallet er et tall større enn 0, men mindre enn 1 (ligger mellom null og én), så må fortegnet på ulikheten reverseres, dvs.
\ (\ log_2 ((8-x))<1\) Løsning: |
\ (\ log \) \ (_ (0,5) \) \ ((2x-4) \) ≥ \ (\ log \) \ (_ (0,5) \) \ (((x +) en))\) Løsning: |
Veldig viktig! I enhver ulikhet kan overgangen fra formen \ (\ log_a (f (x)) ˅ \ log_a (g (x)) \) til sammenligningen av uttrykk under logaritmer gjøres bare hvis:
Eksempel ... Løs ulikhet: \ (\ log \) \ (≤-1 \)
Løsning:
\ (\ Logg \) \ (_ (\ frac (1) (3)) (\ frac (3x-2) (2x-3)) \)\(≤-1\) |
La oss skrive ut ODZ. |
ODZ: \ (\ frac (3x-2) (2x-3) \) \ (> 0 \) |
|
\ ( \ frac (3x-2-3 (2x-3)) (2x-3) \)\(≥\) \(0\) |
Vi åpner parentesene, vi gir. |
\ ( \ frac (-3x + 7) (2x-3) \) \ (≥ \) \ (0 \) |
Vi multipliserer ulikheten med \ (- 1 \), uten å glemme å snu sammenligningstegnet. |
\ ( \ frac (3x-7) (2x-3) \) \ (≤ \) \ (0 \) |
|
\ ( \ frac (3 (x- \ frac (7) (3))) (2 (x- \ frac (3) (2)))) \)\(≤\) \(0\) |
La oss bygge en tallakse og merke punktene \ (\ frac (7) (3) \) og \ (\ frac (3) (2) \ på den. Merk at prikken fra nevneren er punktert, til tross for at ulikheten ikke er streng. Poenget er at dette punktet ikke vil være en løsning, siden når det erstattes med ulikhet, vil det føre oss til divisjon med null. |
|
Nå, på den samme numeriske aksen, plotter vi ODZ og skriver som svar intervallet som faller inn i ODZ. |
|
Vi skriver ned det endelige svaret. |
Eksempel ... Løs ulikheten: \ (\ log ^ 2_3x- \ log_3x-2> 0 \)
Løsning:
\ (\ log ^ 2_3x- \ log_3x-2> 0 \) |
La oss skrive ut ODZ. |
ODZ: \ (x> 0 \) |
La oss komme ned til løsningen. |
Løsning: \ (\ log ^ 2_3x- \ log_3x-2> 0 \) |
Vi har foran oss en typisk kvadratisk-logaritmisk ulikhet. Vi gjør det. |
\ (t = \ log_3x \) |
Utvid venstre side av ulikheten til. |
\ (D = 1 + 8 = 9 \) |
|
Nå må du gå tilbake til den opprinnelige variabelen - x. For å gjøre dette, gå til en som har samme løsning og gjør omvendt erstatning. |
|
\ (\ venstre [\ begynne (samlet) t> 2 \\ t<-1 \end{gathered} \right.\) \(\Leftrightarrow\) \(\left[ \begin{gathered} \log_3x>2 \\ \ log_3x<-1 \end{gathered} \right.\) |
Konverter \ (2 = \ log_39 \), \ (- 1 = \ log_3 \ frac (1) (3) \). |
\ (\ venstre [\ begynne (samlet) \ log_3x> \ log_39 \\ \ log_3x<\log_3\frac{1}{3} \end{gathered} \right.\) |
Vi gjør overgangen til sammenligning av argumenter. Basene til logaritmene er større enn \ (1 \), så tegnet på ulikhetene endres ikke. |
\ (\ venstre [\ begynne (samlet) x> 9 \\ x<\frac{1}{3} \end{gathered} \right.\) |
La oss kombinere løsningen av ulikhet og DHS i en figur. |
|
La oss skrive ned svaret. |
Logaritmiske ulikheter
I de forrige leksjonene møtte vi logaritmiske ligninger, og nå vet vi hva det er og hvordan vi skal løse dem. Og dagens leksjon vil bli viet til studiet av logaritmiske ulikheter. Hva er disse ulikhetene og hva er forskjellen mellom å løse en logaritmisk ligning og en ulikhet?
Logaritmiske ulikheter er ulikheter som har en variabel under tegnet til logaritmen eller ved basen.
Eller vi kan også si at en logaritmisk ulikhet er en ulikhet der dens ukjente verdi, som i den logaritmiske ligningen, vil være under logaritmens tegn.
De enkleste logaritmiske ulikhetene er som følger:
hvor f (x) og g (x) er noen uttrykk som avhenger av x.
La oss se på dette med et eksempel: f (x) = 1 + 2x + x2, g (x) = 3x − 1.
Løse logaritmiske ulikheter
Før du løser logaritmiske ulikheter, er det verdt å merke seg at når du løser dem, ligner de eksponentielle ulikheter, nemlig:
For det første, når vi går fra logaritmer til uttrykk under fortegnet for logaritmen, må vi også sammenligne basen til logaritmen med en;
For det andre, ved å løse den logaritmiske ulikheten ved å bruke en endring av variabler, må vi løse ulikheten om endringen til vi får den enkleste ulikheten.
Men du og jeg har vurdert lignende aspekter ved å løse logaritmiske ulikheter. Og la oss nå ta hensyn til en ganske betydelig forskjell. Du og jeg vet at den logaritmiske funksjonen har et begrenset definisjonsdomene, derfor, ved å gå fra logaritmer til uttrykk under logaritmens tegn, er det nødvendig å ta hensyn til rekkevidden av tillatte verdier (ADV).
Det vil si at man bør huske på at når man løser en logaritmisk ligning, kan du og jeg først finne røttene til ligningen, og deretter sjekke denne løsningen. Men å løse den logaritmiske ulikheten vil ikke fungere på den måten, siden det å gå fra logaritmer til uttrykk under logaritmens tegn, vil være nødvendig å skrive ned ODZ for ulikhet.
I tillegg er det verdt å huske at teorien om ulikheter består av reelle tall, som er positive og negative tall, samt tallet 0.
For eksempel, når tallet "a" er positivt, må du bruke følgende post: a> 0. I dette tilfellet vil både summen og produktet av disse tallene også være positive.
Hovedprinsippet for å løse en ulikhet er å erstatte den med en enklere ulikhet, men hovedsaken er at den er ekvivalent med den gitte. Videre fikk vi også en ulikhet og erstattet den igjen med en som har en enklere form osv.
Løse ulikheter med en variabel, må du finne alle dens løsninger. Hvis to ulikheter har én variabel x, så er slike ulikheter ekvivalente, forutsatt at løsningene deres er sammenfallende.
Når du utfører oppgaver for å løse logaritmiske ulikheter, er det nødvendig å huske at når a> 1, så øker den logaritmiske funksjonen, og når 0< a < 1, то такая функция имеет свойство убывать. Эти свойства вам будут необходимы при решении логарифмических неравенств, поэтому вы их должны хорошо знать и помнить.
Måter å løse logaritmiske ulikheter
La oss nå se på noen av måtene som finner sted når man løser logaritmiske ulikheter. For en bedre forståelse og assimilering vil vi prøve å forstå dem med spesifikke eksempler.
Du og jeg vet at den enkleste logaritmiske ulikheten har følgende form:
I denne ulikheten er V - et av slike ulikhetstegn som:<,>, ≤ eller ≥.
Når basen til denne logaritmen er større enn én (a> 1), og gjør overgangen fra logaritmer til uttrykk under logaritmens fortegn, så er ulikhetstegnet bevart i denne versjonen, og ulikheten vil se slik ut:
som tilsvarer et slikt system: