מתמטיקה תיכונית/אלגברה תיכונית/מעריכים ולוגריתמים/משוואות לוגריתמיות

מתוך ויקיספר, אוסף ספרי הלימוד והמדריכים החופשי.

קפיצה אל: ניווט, חיפוש

תוכן עניינים

[עריכה] הגדרה

משוואות לוגריתמיות הן משוואות בהן מופיע לוגריתם. דוגמה:

\ \log _2 x=x-5

[עריכה] אופן הפתרון

קיימים מספר אופנים לפתרון משוואות לוגריתמיות:

  • הגדרת הלוגריתם- הגדרה זו אומרת כי אם \ \log _a x=b אז \ a^b=x. לעתים נשתמש בהגדרה זו, על-מנת להיפטר מהלוגריתם.
  • חוקי הלוגריתמים- במקרים מסויימים משוואות לוגריתמיות תיפתרנה באמצעות חוקי הלוגריתמים.
  • הוצאת לוגריתמים משני האגפים- פעולה אפשרית במשוואות מסוג זה היא הוצאת לוגריתמים משני האגפים. על-ידי פעולה זו, יווצר משתנה אחד במשוואה.
  • מעבר מבסיס לבסיס- אם נזהה מספרים שהם חזקות של אותו המספר, נוכל להשתמש בנוסחת המעבר מבסיס לבסיס בכדי לעבור לבסיס המשותף, וכך המשוואה תפושט.

[עריכה] דוגמאות

[עריכה] דוגמה א'

\ \log _3 (9\cdot3^x-2)=2+2x


נשתמש בהגדרת הלוגריתם כדי להיפטר מהלוגירתם:

\ 3^{2+2x}=9\cdot3^x-2


כעת נשתמש בחוקי חזקות, עד לפתרון הסופי של התרגיל:

\ 3^2\cdot3^{2x}=9\cdot3^x-2

\ 9\cdot(3^x)^2=9\cdot3^x-2

\ 9\cdot(3^x)^2-9\cdot3^x+2=0


נסמן \ t=3^x:

\ 9t^2-9t+2=0

\ t_{1,2}=\frac{-(-9) \pm \sqrt{(-9)^2-4\cdot9\cdot2}}{2\cdot9}=\frac{9 \pm 3}{18}

\ t_1=\frac{9 + 3}{18}=\frac{12}{18}=\frac{2}{3}

\ t_2=\frac{9-3}{18}=\frac{6}{18}=\frac{1}{3}


נמצא עבור כל אחד מהפתרונות את ה-\ x המתאים:

\ 3^{x_1}=\frac{2}{3}

\ x_1=\log _3 \left( \frac{2}{3} \right)=\log _3 2 -\log _3 3=\log _3 2-1=\frac{\log\ 2}{\log\ 3} -1=\frac{0.301}{0.477}-1=-0.369

\ 3^{x_2}=\frac{1}{3}=3^{-1}

\ x_2=-1


ואלו הם הפתרונות.

[עריכה] דוגמה ב'

הפרק הקודם:
משוואות מעריכיות
משוואות לוגריתמיות
תרגילים
הפרק הבא:
אי שוויונות מעריכיים