Решение логарифмических уравнений

2,8K прочитали
В продолжении темы.
Для начала сразу обозначим, что способов решения логарифмических уравнений есть несколько. Я опишу два. Если у вас есть свой способ, поделитесь в комментариях.

В продолжении темы.

Для начала сразу обозначим, что способов решения логарифмических уравнений есть несколько. Я опишу два. Если у вас есть свой способ, поделитесь в комментариях.

Уже несколько лет, мне перестали попадаться дети, которые понимают, что такое логарифм. Поэтому решение логарифмических уравнений даётся им с трудом. Приходится идти на всякие хитрости и ухищрения, чтобы ребенок при решении написал всё, что нужно, не понимая зачем. Впрочем, не будем слишком сильно растягивать вступление.

Итак, для начала обозначим два типа логарифмических уравнений, про которые будем говорить.

В продолжении темы.
Для начала сразу обозначим, что способов решения логарифмических уравнений есть несколько. Я опишу два. Если у вас есть свой способ, поделитесь в комментариях.-2

То есть, уравнение с которым мы работаем мы должны привести к одному из данных типов, используя свойства логарифма. Если не приводится, можно использовать метод замены переменной или еще что-нибудь нашаманить. Принципиальной разницы между этими двумя типами нет: из первого можно сделать второй, из второго первый. Но на практике удобней их разграничивать.

Теперь вспомним, что логарифмическая функция определена не на всём множестве значений переменной, а только на положительных значениях. Это значит, что при решении логарифмического уравнения, нам придется затрагивать тему отбора корней. Это может быть ОДЗ, может быть проверка или что-то еще.

Рассмотрим решение первого типа уравнений, которое часто называют простейшее логарифмическое уравнение. Если основание логарифма положительное и не равно единицы (в противном случае уравнение не решается), то данное уравнение имеет один корень.

В продолжении темы.
Для начала сразу обозначим, что способов решения логарифмических уравнений есть несколько. Я опишу два. Если у вас есть свой способ, поделитесь в комментариях.-3

Оговоримся, что нахождение ОДЗ или ограничение на выражение под логарифмом, в данном случае, излишне, потому что степень всегда положительна, при положительном основании. Но, когда вы работаете с детьми, вы должны оценить риски. Если вы скажете им, что нахождение ОДЗ в уравнениях подобного типа не нужно, они могут запомнить, что ОДЗ не нужно вообще и возникнут проблемы. Всё зависит от того с какими детьми мы разговариваем.

Теперь рассмотрим схему решений уравнения второго типа. Здесь без ОДЗ мы уже не обойдемся. Используя второй способ, мы тоже находим область допустимых значений, но в неявном виде.

В продолжении темы.
Для начала сразу обозначим, что способов решения логарифмических уравнений есть несколько. Я опишу два. Если у вас есть свой способ, поделитесь в комментариях.-4

В первом способе при нахождении ОДЗ достаточно только одного какого-то неравенства, потому что затем мы приравниваем функции и вторая также автоматически станет положительной. Но опять же нельзя отбросить второе условие сразу же, есть риск, что дети останутся без осознания почему мы это делаем. Возникнет много вопросов, а при решении неравенств эти вопросы опять вылезут.

И наконец, самое интересное, какой способ лучше. Буду повторять это стопятьсот тысяч раз. Учителю необходимо учитывать конкретную ситуацию и, исходя из нее, решать, что говорить детям. Я категорически против того, чтобы выбрать один способ и везде и всюду использовать только его. Это ужасная узость мышления, которая опасна в жизни и ужасно неуместна в математике. Детей необходимо учить оценивать трудоемкость каждого способа и давать им возможность выбирать.

Я хочу привести несколько примеров, иллюстрирующих необходимость ОДЗ, для всех кто сомневается, что это важное понятие.

В продолжении темы.
Для начала сразу обозначим, что способов решения логарифмических уравнений есть несколько. Я опишу два. Если у вас есть свой способ, поделитесь в комментариях.-5

По-моему, в уравнениях подобного типа ОДЗ стоит находить всегда в начале решения. Потому что, когда мы начнем его решать, можно забыть, что оно имело какие-то ограничения и, получив ответ с облегчением записать все полученные числа. В данном случае ОДЗ - множество положительных чисел.

В продолжении темы.
Для начала сразу обозначим, что способов решения логарифмических уравнений есть несколько. Я опишу два. Если у вас есть свой способ, поделитесь в комментариях.-6

Дальше преобразуем наше уравнение, чтобы свести его к одному из типов.

В продолжении темы.
Для начала сразу обозначим, что способов решения логарифмических уравнений есть несколько. Я опишу два. Если у вас есть свой способ, поделитесь в комментариях.-7

Теперь посмотрим, что будет, если мы не станем искать ОДЗ, а будем использовать переход к равносильной системе.

В продолжении темы.
Для начала сразу обозначим, что способов решения логарифмических уравнений есть несколько. Я опишу два. Если у вас есть свой способ, поделитесь в комментариях.-8

Надеюсь проблема видна всем. И подобное "расширение" ОДЗ будет происходить всегда, при решении уравнения с преобразованиями.

Думаю, на этом мы пока остановимся, спасибо всем кто дочитал до этого момента. Еще несколько примеров рассмотрим в следующей статье. Не переключайтесь!