Страница 173, часть 2 - гдз по алгебре 10-11 класс задачник часть 1, 2 Мордкович, Семенов


Авторы: Мордкович А. Г., Семенов П. В., Денищева Л. О., Корешкова Т. А., Мишустина Т. Н., Тульчинская Е. Е.
Тип: Задачник
Издательство: Мнемозина
Год издания: 2019 - 2025
Уровень обучения: базовый
Часть: 2
Цвет обложки:
ISBN: 978-5-346-04509-0 (общ.), 978-5-346-04510-6 (ч. 1), 978-5-346-04511-3 (ч. 2)
Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации
Математика: алгебра и начала математического анализа, геометрия
Популярные ГДЗ в 10 классе
ч. 2. Cтраница 173

№42.19 (с. 173)
Условие. №42.19 (с. 173)
скриншот условия

42.19 Дана функция $y = f(x)$, где $f(x) = \begin{cases} -3x + 3, & \text{если } x \le 1, \\ \log_{\frac{1}{3}} x, & \text{если } x > 1. \end{cases}$
а) Вычислите $f(-8), f(-6), f(0), f(3), f(9)$;
б) постройте график функции;
в) прочитайте график функции.
Решение 1. №42.19 (с. 173)

Решение 2. №42.19 (с. 173)


Решение 5. №42.19 (с. 173)


Решение 6. №42.19 (с. 173)
Данная функция является кусочно-заданной. Для вычисления ее значения при конкретном значении аргумента $x$, нужно сначала определить, какому из двух промежутков, $(-\infty, 1]$ или $(1, +\infty)$, принадлежит этот аргумент.
- Для $x = -8$: так как $-8 \le 1$, используем первую формулу $f(x) = -3x + 3$.
$f(-8) = -3 \cdot (-8) + 3 = 24 + 3 = 27$.
- Для $x = -6$: так как $-6 \le 1$, используем первую формулу.
$f(-6) = -3 \cdot (-6) + 3 = 18 + 3 = 21$.
- Для $x = 0$: так как $0 \le 1$, используем первую формулу.
$f(0) = -3 \cdot 0 + 3 = 0 + 3 = 3$.
- Для $x = 3$: так как $3 > 1$, используем вторую формулу $f(x) = \log_{\frac{1}{3}} x$.
$f(3) = \log_{\frac{1}{3}} 3 = -1$, так как $(\frac{1}{3})^{-1} = 3$.
- Для $x = 9$: так как $9 > 1$, используем вторую формулу.
$f(9) = \log_{\frac{1}{3}} 9 = -2$, так как $(\frac{1}{3})^{-2} = (3^{-1})^{-2} = 3^2 = 9$.
Ответ: $f(-8) = 27$, $f(-6) = 21$, $f(0) = 3$, $f(3) = -1$, $f(9) = -2$.
График функции $y=f(x)$ состоит из двух частей, соответствующих двум разным формулам на разных участках оси $x$.
1. На промежутке $x \in (-\infty, 1]$ график функции совпадает с графиком линейной функции $y = -3x + 3$. Это луч. Для его построения найдем координаты двух точек. Крайняя точка луча соответствует $x=1$, ее ордината $y = -3(1) + 3 = 0$. Точка $(1, 0)$ принадлежит графику. Возьмем еще одну точку, например, при $x=0$, получим $y = -3(0) + 3 = 3$. Точка $(0, 3)$ также принадлежит графику.
2. На промежутке $x \in (1, +\infty)$ график совпадает с графиком логарифмической функции $y = \log_{\frac{1}{3}} x$. Так как основание логарифма $\frac{1}{3} < 1$, функция убывает на этом промежутке. Найдем несколько точек для построения: при $x=3$, $y=\log_{\frac{1}{3}} 3 = -1$ (точка $(3, -1)$); при $x=9$, $y=\log_{\frac{1}{3}} 9 = -2$ (точка $(9, -2)$).
Так как значение функции в точке $x=1$ для первой части ($y=0$) совпадает с пределом функции для второй части при $x \to 1^+$ ($\lim_{x \to 1^+} \log_{\frac{1}{3}} x = 0$), то график функции является непрерывной линией.
Ответ: График функции построен выше.
в) прочитайте график функции.Основные свойства функции $y=f(x)$ на основе ее графика и определения:
1. Область определения: функция определена для всех действительных чисел. $D(f) = (-\infty; +\infty)$.
2. Область значений: функция принимает все действительные значения. $E(f) = (-\infty; +\infty)$.
3. Нули функции: график пересекает ось абсцисс в одной точке. $f(x)=0$ при $x=1$.
4. Промежутки знакопостоянства:
- $f(x)>0$ (график выше оси $x$) при $x \in (-\infty; 1)$;
- $f(x)<0$ (график ниже оси $x$) при $x \in (1; +\infty)$.
5. Монотонность: функция является строго убывающей на всей своей области определения, то есть на промежутке $(-\infty; +\infty)$.
6. Четность/нечетность: функция не является ни четной, ни нечетной (функция общего вида), так как ее график не симметричен ни относительно оси ординат, ни относительно начала координат.
7. Непрерывность: функция непрерывна на всей области определения.
8. Экстремумы: так как функция строго монотонна, она не имеет точек локального максимума или минимума.
9. Ограниченность: функция не ограничена ни сверху, ни снизу.
Ответ: Свойства функции перечислены выше.
№42.20 (с. 173)
Условие. №42.20 (с. 173)
скриншот условия

42.20 Постройте и прочитайте график функции:
а) $y = \begin{cases} -4x + 4, & \text{если } x < 1 \\ \log_2 x, & \text{если } x \ge 1 \end{cases}$
б) $y = \begin{cases} -(x - 4)^2, & \text{если } x < 5 \\ \log_{0.2} x, & \text{если } x \ge 5 \end{cases}$
в) $y = \begin{cases} \log_2 x, & \text{если } 0 < x < 2 \\ \left(\frac{1}{2}\right)^x, & \text{если } x \ge 2 \end{cases}$
г) $y = \begin{cases} \frac{1}{x}, & \text{если } x < 0 \\ \log_{\sqrt{2}} x, & \text{если } x > 0 \end{cases}$
Решение 1. №42.20 (с. 173)

Решение 2. №42.20 (с. 173)





Решение 5. №42.20 (с. 173)



Решение 6. №42.20 (с. 173)
а) $y = \begin{cases} -4x + 4, & \text{если } x < 1 \\ \log_2 x, & \text{если } x \geq 1 \end{cases}$
Построение графика:
1. На промежутке $(-\infty, 1)$ график функции совпадает с графиком линейной функции $y = -4x + 4$. Это прямая. Для ее построения найдем две точки: если $x=0$, то $y=4$; если $x=1$ (граничная точка), то $y = -4(1) + 4 = 0$. Таким образом, график на этом промежутке — это луч, проходящий через точку $(0, 4)$ с началом в точке $(1, 0)$ (точка не включена, "выколота").
2. На промежутке $[1, +\infty)$ график функции совпадает с графиком логарифмической функции $y = \log_2 x$. Это возрастающая кривая. Найдем несколько точек: если $x=1$, то $y=\log_2 1 = 0$; если $x=2$, то $y=\log_2 2 = 1$; если $x=4$, то $y=\log_2 4 = 2$. График на этом промежутке — это часть логарифмической кривой, начинающаяся в точке $(1, 0)$ (точка включена).
3. Совмещая два графика, видим, что в точке $x=1$ они стыкуются (выколотая точка на луче совпадает с начальной точкой логарифмической кривой), поэтому функция непрерывна.
Свойства функции (чтение графика):
- Область определения: $D(y) = (-\infty; +\infty)$.
- Область значений: $E(y) = [0; +\infty)$.
- Функция непрерывна на всей области определения.
- Функция не является ни четной, ни нечетной.
- Функция убывает на промежутке $(-\infty, 1]$ и возрастает на промежутке $[1, +\infty)$.
- Точка минимума $x_{min} = 1$, минимальное значение функции $y_{min} = 0$.
- Нули функции: $y=0$ при $x=1$.
- Промежутки знакопостоянства: $y > 0$ при $x \in (-\infty, 1) \cup (1, +\infty)$.
Ответ: График состоит из луча прямой $y=-4x+4$ для $x < 1$ и ветви логарифмической кривой $y=\log_2 x$ для $x \geq 1$, которые соединяются в точке $(1,0)$. Основные свойства: область определения - все действительные числа, область значений - $[0, +\infty)$, функция убывает на $(-\infty, 1]$ и возрастает на $[1, +\infty)$, имеет точку минимума $(1, 0)$.
б) $y = \begin{cases} -(x - 4)^2, & \text{если } x < 5 \\ \log_{0,2} x, & \text{если } x \geq 5 \end{cases}$
Построение графика:
1. На промежутке $(-\infty, 5)$ график функции совпадает с графиком $y = -(x - 4)^2$. Это парабола, ветви которой направлены вниз, а вершина находится в точке $(4, 0)$. В граничной точке $x=5$ имеем $y=-(5-4)^2=-1$. Точка $(5, -1)$ является "выколотой".
2. На промежутке $[5, +\infty)$ график функции совпадает с графиком $y = \log_{0,2} x$. Так как основание логарифма $0,2 < 1$, это убывающая функция. В начальной точке $x=5$ имеем $y=\log_{0,2} 5 = \log_{1/5} 5 = -1$. Точка $(5, -1)$ включена. Другая точка: при $x=25$, $y=\log_{0,2} 25 = -2$.
3. Графики стыкуются в точке $(5, -1)$, следовательно, функция непрерывна.
Свойства функции (чтение графика):
- Область определения: $D(y) = (-\infty; +\infty)$.
- Область значений: $E(y) = (-\infty; 0]$.
- Функция непрерывна на всей области определения.
- Функция не является ни четной, ни нечетной.
- Функция возрастает на промежутке $(-\infty, 4]$ и убывает на промежутке $[4, +\infty)$.
- Точка максимума $x_{max} = 4$, максимальное значение функции $y_{max} = 0$.
- Нули функции: $y=0$ при $x=4$.
- Промежутки знакопостоянства: $y < 0$ при $x \in (-\infty, 4) \cup (4, +\infty)$.
Ответ: График состоит из части параболы $y=-(x-4)^2$ для $x < 5$ и ветви логарифмической кривой $y=\log_{0,2} x$ для $x \geq 5$, которые соединяются в точке $(5,-1)$. Основные свойства: область определения - все действительные числа, область значений - $(-\infty, 0]$, функция возрастает на $(-\infty, 4]$ и убывает на $[4, +\infty)$, имеет точку максимума $(4, 0)$.
в) $y = \begin{cases} \log_2 x, & \text{если } 0 < x < 2 \\ (\frac{1}{2})^x, & \text{если } x \geq 2 \end{cases}$
Построение графика:
1. На интервале $(0, 2)$ график функции совпадает с графиком $y = \log_2 x$. Это возрастающая логарифмическая кривая, проходящая через точку $(1, 0)$. Ось $y$ ($x=0$) является вертикальной асимптотой. В граничной точке $x=2$ имеем $y=\log_2 2=1$. Точка $(2, 1)$ "выколота".
2. На промежутке $[2, +\infty)$ график совпадает с графиком показательной функции $y = (\frac{1}{2})^x$. Так как основание $1/2 < 1$, это убывающая функция. Ось $x$ ($y=0$) является горизонтальной асимптотой при $x \to \infty$. В начальной точке $x=2$ имеем $y=(\frac{1}{2})^2 = \frac{1}{4}$. Точка $(2, 1/4)$ включена.
3. В точке $x=2$ функция имеет разрыв. Предел слева равен 1, а значение функции в точке равно $1/4$. Это разрыв первого рода (скачок).
Свойства функции (чтение графика):
- Область определения: $D(y) = (0; +\infty)$.
- Область значений: $E(y) = (-\infty; 1)$.
- Функция имеет разрыв в точке $x=2$.
- Функция не является ни четной, ни нечетной.
- Функция возрастает на интервале $(0, 2)$ и убывает на промежутке $[2, +\infty)$.
- Экстремумов нет.
- Нули функции: $y=0$ при $x=1$.
- Промежутки знакопостоянства: $y > 0$ при $x \in (1, +\infty)$; $y < 0$ при $x \in (0, 1)$.
Ответ: График состоит из ветви логарифмической кривой $y=\log_2 x$ на интервале $(0,2)$ и ветви показательной кривой $y=(1/2)^x$ на промежутке $[2, \infty)$. В точке $x=2$ происходит скачок. Основные свойства: область определения - $(0, +\infty)$, область значений - $(-\infty, 1)$, функция возрастает на $(0,2)$ и убывает на $[2, \infty)$, имеет ноль в точке $x=1$.
г) $y = \begin{cases} \frac{1}{x}, & \text{если } x < 0 \\ \log_{\sqrt{2}} x, & \text{если } x > 0 \end{cases}$
Построение графика:
1. На промежутке $(-\infty, 0)$ график функции совпадает с графиком $y = \frac{1}{x}$. Это ветвь гиперболы, расположенная в третьей координатной четверти. Оси координат являются асимптотами. Ключевая точка: $(-1, -1)$.
2. На промежутке $(0, +\infty)$ график функции совпадает с графиком $y = \log_{\sqrt{2}} x$. Так как основание $\sqrt{2} > 1$, это возрастающая логарифмическая функция. Ось $y$ ($x=0$) является вертикальной асимптотой. Ключевые точки: $(1, 0)$, $(\sqrt{2}, 1)$, $(2, 2)$.
3. Функция не определена в точке $x=0$. В этой точке она имеет бесконечный разрыв. График состоит из двух отдельных ветвей.
Свойства функции (чтение графика):
- Область определения: $D(y) = (-\infty, 0) \cup (0, +\infty)$.
- Область значений: $E(y) = (-\infty; +\infty)$.
- Функция имеет бесконечный разрыв в точке $x=0$.
- Функция не является ни четной, ни нечетной.
- Функция убывает на промежутке $(-\infty, 0)$ и возрастает на промежутке $(0, +\infty)$.
- Экстремумов нет.
- Нули функции: $y=0$ при $x=1$.
- Промежутки знакопостоянства: $y > 0$ при $x \in (1, +\infty)$; $y < 0$ при $x \in (-\infty, 0) \cup (0, 1)$.
Ответ: График состоит из ветви гиперболы $y=1/x$ в третьей четверти (для $x<0$) и ветви логарифмической кривой $y=\log_{\sqrt{2}} x$ (для $x>0$). Основные свойства: область определения - $(-\infty, 0) \cup (0, +\infty)$, область значений - $(-\infty, +\infty)$, функция убывает на $(-\infty, 0)$ и возрастает на $(0, \infty)$, имеет ноль в точке $x=1$.
№42.17 (с. 173)
Условие. №42.17 (с. 173)
скриншот условия

42.17 Найдите область значений функции:
а) $y = \log_{\sqrt{3}} x;$
б) $y = -22 \log_7 x;$
в) $y = -\log_{\frac{1}{10}} x;$
г) $y = 12 \log_{\frac{1}{3}} x.$
Решение 1. №42.17 (с. 173)

Решение 2. №42.17 (с. 173)

Решение 5. №42.17 (с. 173)



Решение 6. №42.17 (с. 173)
а) Областью значений для любой логарифмической функции вида $y = \log_a x$, где основание $a > 0$ и $a \neq 1$, является множество всех действительных чисел $\mathbb{R}$. В данном случае, функция $y = \log_{\sqrt{3}} x$ имеет основание $a = \sqrt{3}$, которое удовлетворяет условиям ($ \sqrt{3} > 0$ и $\sqrt{3} \neq 1$). Следовательно, область ее значений — это все действительные числа.
Ответ: $y \in (-\infty; +\infty)$.
б) В основе этой функции лежит логарифмическая функция $z = \log_7 x$. Область значений для $z = \log_7 x$ — это множество всех действительных чисел, то есть $z \in (-\infty; +\infty)$. Функция $y = -22 \log_{7} x$ получается путем умножения каждого значения $z$ на постоянный ненулевой коэффициент $k = -22$. Так как $z$ может принимать любое значение из $\mathbb{R}$, то и произведение $-22z$ также может принимать любое значение из $\mathbb{R}$. Таким образом, область значений исходной функции — это множество всех действительных чисел.
Ответ: $y \in (-\infty; +\infty)$.
в) Рассмотрим функцию $y = -\log_{\frac{1}{10}} x$. Данную функцию можно преобразовать, используя свойство логарифмов $-\log_a b = \log_{a^{-1}} b$. Применим это свойство:
$y = -\log_{\frac{1}{10}} x = \log_{(\frac{1}{10})^{-1}} x = \log_{10} x$.
Функция $y = \log_{10} x$ — это десятичный логарифм. Как и у любой стандартной логарифмической функции, ее область значений — это множество всех действительных чисел.
Ответ: $y \in (-\infty; +\infty)$.
г) В основе функции $y = 12 \log_{\frac{1}{3}} x$ лежит логарифмическая функция $z = \log_{\frac{1}{3}} x$. Область значений для $z = \log_{\frac{1}{3}} x$ — это множество всех действительных чисел, $z \in (-\infty; +\infty)$. Функция $y$ получается путем умножения каждого значения $z$ на постоянный ненулевой коэффициент $k = 12$. Так как $z$ может принимать любое значение из $\mathbb{R}$, то и произведение $12z$ также может принимать любое значение из $\mathbb{R}$. Следовательно, область значений исходной функции — это множество всех действительных чисел.
Ответ: $y \in (-\infty; +\infty)$.
№42.21 (с. 173)
Условие. №42.21 (с. 173)
скриншот условия

42.21 Решите уравнение:
а) $log_3x = 4 - x$;
б) $log_{\frac{1}{2}}x = x + \frac{1}{2}$;
в) $log_5x = 6 - x$;
г) $log_{\frac{1}{3}}x = x + \frac{2}{3}$.
Решение 1. №42.21 (с. 173)

Решение 2. №42.21 (с. 173)


Решение 5. №42.21 (с. 173)



Решение 6. №42.21 (с. 173)
а) $\log_3 x = 4 - x$
Данное уравнение является трансцендентным, и для его решения используется метод анализа свойств функций. Область допустимых значений (ОДЗ) уравнения определяется условием $x > 0$.
Рассмотрим две функции, соответствующие левой и правой частям уравнения:
$y_1 = \log_3 x$ — логарифмическая функция с основанием $3 > 1$, следовательно, она является строго возрастающей на всей своей области определения ($x > 0$).
$y_2 = 4 - x$ — линейная функция с угловым коэффициентом $-1$, следовательно, она является строго убывающей на всей числовой прямой.
Поскольку одна функция строго возрастает, а другая строго убывает, их графики могут пересечься не более чем в одной точке. Это означает, что уравнение может иметь не более одного корня.
Найдем этот корень методом подбора. Проверим целые значения $x$.
При $x = 3$:
Левая часть: $\log_3 3 = 1$.
Правая часть: $4 - 3 = 1$.
Так как $1 = 1$, значение $x=3$ является корнем уравнения. Поскольку корень единственный, других решений нет.
Ответ: $3$.
б) $\log_{\frac{1}{2}} x = x + \frac{1}{2}$
ОДЗ уравнения: $x > 0$.
Рассмотрим функции $y_1 = \log_{\frac{1}{2}} x$ и $y_2 = x + \frac{1}{2}$.
Функция $y_1 = \log_{\frac{1}{2}} x$ — логарифмическая с основанием $\frac{1}{2}$ ($0 < \frac{1}{2} < 1$), поэтому она является строго убывающей на области определения $x > 0$.
Функция $y_2 = x + \frac{1}{2}$ — линейная функция, она является строго возрастающей.
Строго убывающая и строго возрастающая функции могут пересекаться не более чем в одной точке, следовательно, уравнение имеет не более одного корня.
Найдем корень методом подбора. Попробуем подставить $x = \frac{1}{2}$:
Левая часть: $\log_{\frac{1}{2}} (\frac{1}{2}) = 1$.
Правая часть: $\frac{1}{2} + \frac{1}{2} = 1$.
Левая и правая части равны, значит $x = \frac{1}{2}$ — единственный корень уравнения.
Ответ: $\frac{1}{2}$.
в) $\log_5 x = 6 - x$
ОДЗ уравнения: $x > 0$.
Рассмотрим функции $y_1 = \log_5 x$ (строго возрастающая, так как основание $5 > 1$) и $y_2 = 6 - x$ (строго убывающая).
Так как одна функция возрастает, а другая убывает, уравнение имеет не более одного решения.
Найдем его подбором. Проверим $x=5$:
Левая часть: $\log_5 5 = 1$.
Правая часть: $6 - 5 = 1$.
Равенство $1=1$ верное, значит $x = 5$ — единственный корень уравнения.
Ответ: $5$.
г) $\log_{\frac{1}{3}} x = x + \frac{2}{3}$
ОДЗ уравнения: $x > 0$.
Рассмотрим функции $y_1 = \log_{\frac{1}{3}} x$ (строго убывающая, так как основание $0 < \frac{1}{3} < 1$) и $y_2 = x + \frac{2}{3}$ (строго возрастающая).
Уравнение имеет не более одного корня.
Найдем его подбором. Проверим $x=\frac{1}{3}$:
Левая часть: $\log_{\frac{1}{3}} (\frac{1}{3}) = 1$.
Правая часть: $\frac{1}{3} + \frac{2}{3} = \frac{3}{3} = 1$.
Равенство $1=1$ верное, значит $x = \frac{1}{3}$ — единственный корень уравнения.
Ответ: $\frac{1}{3}$.
№42.18 (с. 173)
Условие. №42.18 (с. 173)
скриншот условия

42.18 Дано: $f(x) = \log_2 x$. Докажите, что выполняется следующее соотношение:
a) $f(2^x) = x$;
б) $f(4^x) + f(8^x) = 5x$.
Решение 1. №42.18 (с. 173)

Решение 2. №42.18 (с. 173)

Решение 5. №42.18 (с. 173)

Решение 6. №42.18 (с. 173)
а) Для того чтобы доказать равенство $f(2^x) = x$, необходимо подставить выражение $2^x$ в качестве аргумента в заданную функцию $f(x) = \log_2x$.
Выполним подстановку:
$f(2^x) = \log_2(2^x)$.
Воспользуемся основным свойством логарифмов: $\log_a(a^b) = b$. В данном случае основание $a=2$, а показатель степени $b=x$.
Применяя это свойство, получаем:
$\log_2(2^x) = x$.
Таким образом, мы доказали, что $f(2^x) = x$.
Ответ: Доказано.
б) Для того чтобы доказать равенство $f(4^x) + f(8^x) = 5x$, рассмотрим левую часть равенства и преобразуем каждое слагаемое по отдельности, используя определение функции $f(x) = \log_2x$.
1. Найдем значение $f(4^x)$:
$f(4^x) = \log_2(4^x)$.
Представим число 4 как степень двойки: $4 = 2^2$. Тогда $4^x = (2^2)^x = 2^{2x}$.
Подставим это в логарифм:
$f(4^x) = \log_2(2^{2x})$.
По свойству логарифма $\log_a(a^b) = b$, получаем:
$f(4^x) = 2x$.
2. Найдем значение $f(8^x)$:
$f(8^x) = \log_2(8^x)$.
Представим число 8 как степень двойки: $8 = 2^3$. Тогда $8^x = (2^3)^x = 2^{3x}$.
Подставим это в логарифм:
$f(8^x) = \log_2(2^{3x})$.
По тому же свойству логарифма получаем:
$f(8^x) = 3x$.
3. Теперь сложим полученные результаты:
$f(4^x) + f(8^x) = 2x + 3x = 5x$.
Мы получили, что левая часть исходного соотношения равна $5x$, что совпадает с его правой частью. Таким образом, равенство доказано.
Ответ: Доказано.
№42.22 (с. 173)
Условие. №42.22 (с. 173)
скриншот условия

Решите графически уравнение:
42.22 а) $ \log_2 x = -x + 1; $
б) $ \log_{\frac{1}{3}} x = 2x - 2; $
в) $ \log_9 x = -x + 1; $
г) $ \log_{\frac{3}{7}} x = 4x - 4. $
Решение 1. №42.22 (с. 173)

Решение 2. №42.22 (с. 173)




Решение 5. №42.22 (с. 173)


Решение 6. №42.22 (с. 173)
a) Для решения уравнения $\log_2 x = -x + 1$ графическим методом, построим в одной системе координат графики двух функций: $y = \log_2 x$ и $y = -x + 1$.
1. График функции $y = \log_2 x$ — это логарифмическая кривая. Область определения $x > 0$. Функция является возрастающей, так как основание логарифма $2 > 1$. График проходит через ключевые точки, такие как $(\frac{1}{2}, -1)$, $(1, 0)$ и $(2, 1)$. Вертикальная асимптота — ось $y$ (прямая $x=0$).
2. График функции $y = -x + 1$ — это прямая линия. Для ее построения найдем две точки: если $x = 0$, то $y = 1$ (точка $(0, 1)$); если $x = 1$, то $y = 0$ (точка $(1, 0)$).
При построении обоих графиков в одной системе координат видно, что они пересекаются в одной точке. Абсцисса этой точки и является решением уравнения. Из графиков очевидно, что точка пересечения — это $(1, 0)$.
Выполним проверку, подставив $x = 1$ в исходное уравнение:
$\log_2 1 = -1 + 1$
$0 = 0$
Равенство верное.
Поскольку функция $y = \log_2 x$ является строго возрастающей на всей области определения, а функция $y = -x + 1$ — строго убывающей, они могут иметь не более одной точки пересечения. Следовательно, $x = 1$ — единственное решение уравнения.
Ответ: $x=1$.
б) Для решения уравнения $\log_{\frac{1}{3}} x = 2x - 2$ графическим методом, построим в одной системе координат графики функций $y = \log_{\frac{1}{3}} x$ и $y = 2x - 2$.
1. График функции $y = \log_{\frac{1}{3}} x$ — это логарифмическая кривая. Область определения $x > 0$. Функция является убывающей, так как основание логарифма $0 < \frac{1}{3} < 1$. График проходит через ключевые точки, такие как $(3, -1)$, $(1, 0)$ и $(\frac{1}{3}, 1)$. Вертикальная асимптота — ось $y$ (прямая $x=0$).
2. График функции $y = 2x - 2$ — это прямая линия. Для ее построения найдем две точки: если $x = 1$, то $y = 0$ (точка $(1, 0)$); если $x = 2$, то $y = 2$ (точка $(2, 2)$).
Построив оба графика, мы видим, что они пересекаются в точке с абсциссой $x=1$.
Выполним проверку, подставив $x = 1$ в исходное уравнение:
$\log_{\frac{1}{3}} 1 = 2 \cdot 1 - 2$
$0 = 0$
Равенство верное.
Поскольку функция $y = \log_{\frac{1}{3}} x$ является строго убывающей, а функция $y = 2x - 2$ — строго возрастающей, они могут иметь не более одной точки пересечения. Следовательно, $x = 1$ — единственное решение.
Ответ: $x=1$.
в) Для решения уравнения $\log_9 x = -x + 1$ графическим методом, построим в одной системе координат графики функций $y = \log_9 x$ и $y = -x + 1$.
1. График функции $y = \log_9 x$ — это логарифмическая кривая. Область определения $x > 0$. Функция возрастающая, так как основание $9 > 1$. График проходит через точки $(\frac{1}{9}, -1)$, $(1, 0)$ и $(9, 1)$. Вертикальная асимптота — ось $y$ (прямая $x=0$).
2. График функции $y = -x + 1$ — это прямая линия, проходящая через точки $(0, 1)$ и $(1, 0)$.
Нанеся графики на координатную плоскость, мы видим, что они пересекаются в точке $(1, 0)$. Абсцисса этой точки $x=1$ является решением уравнения.
Выполним проверку, подставив $x = 1$ в исходное уравнение:
$\log_9 1 = -1 + 1$
$0 = 0$
Равенство верное.
Так как функция $y = \log_9 x$ является строго возрастающей, а функция $y = -x + 1$ — строго убывающей, они могут пересечься только в одной точке. Следовательно, $x = 1$ — единственное решение.
Ответ: $x=1$.
г) Для решения уравнения $\log_{\frac{3}{7}} x = 4x - 4$ графическим методом, построим в одной системе координат графики функций $y = \log_{\frac{3}{7}} x$ и $y = 4x - 4$.
1. График функции $y = \log_{\frac{3}{7}} x$ — это логарифмическая кривая. Область определения $x > 0$. Функция убывающая, так как основание $0 < \frac{3}{7} < 1$. График проходит через точки $(\frac{7}{3}, -1)$, $(1, 0)$ и $(\frac{3}{7}, 1)$. Вертикальная асимптота — ось $y$ (прямая $x=0$).
2. График функции $y = 4x - 4$ — это прямая линия. Для ее построения найдем две точки: если $x=1$, то $y=0$ (точка $(1, 0)$); если $x=0$, то $y=-4$ (точка $(0, -4)$).
Построив оба графика, мы видим, что они пересекаются в точке $(1, 0)$. Абсцисса этой точки $x=1$ является решением уравнения.
Выполним проверку, подставив $x = 1$ в исходное уравнение:
$\log_{\frac{3}{7}} 1 = 4 \cdot 1 - 4$
$0 = 0$
Равенство верное.
Так как функция $y = \log_{\frac{3}{7}} x$ является строго убывающей, а функция $y = 4x - 4$ — строго возрастающей, они могут иметь не более одной точки пересечения. Следовательно, $x = 1$ — единственное решение.
Ответ: $x=1$.
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.