Перехід до нової основи логарифма

Розглянемо рівняння з логарифмами різних основ.
У таких випадках зручно застосовувати формули переходу від однієї основи до іншої:

Якщо

a > 0, a \neq 1, b > 0, c > 0, c \neq 1,

тоді правильна рівність

\log_{a} b = \frac{\log_{c} b}{\log_{c} a}

Приклад:

Розв'яжи рівняння:

\log_{2} x - \log_{0,5} x = 8

Розв'язок.

ОДЗ: \(x>0\)

x \in (0; + \infty)

Застосуємо формулу переходу до нової основи \(2\)

\begin{array}{l} \log_{2} x - \frac{\log_{2} x}{\log_{2} 0,5} = 8 \\ \log_{2} x - \frac{\log_{2} x}{\log_{2} \frac{1}{2}} = 8 \\ \log_{2} x - \frac{\log_{2} x}{- 1} = 8 \\ \log_{2} x + \log_{2} x = 8 \\ 2 \cdot \log_{2} x = 8 | : 2 \\ \log_{2} x = 4 \\ x = 16 \end{array}

Відповідь: \(x=16\)

Якщо

a > 0, a \neq 1, b > 0, b \neq 1,

тоді правильна рівність

\log_{a} b = \frac{1}{\log_{b} a}

Приклад:

Розв'яжи рівняння:

2 \log_{2}^{2} x - \frac{5}{\log_{x} 2} = 3

Розв'язок.

ОДЗ: \(x>0\)

2 \log_{2}^{2} x - 5 \log_{2} x - 3 = 0

Нехай

\log_{2} x = t

\begin{array}{l} 2 t^{2} - 5 t - 3 = 0 \\ t_{1} = - \frac{1}{2} t_{2} = 3 \\ \log_{2} x = - \frac{1}{2} \log_{2} x = 3 \\ x_{1} = 2^{- \frac{1}{2}} = \frac{1}{2^{\frac{1}{2}}} = \frac{1 \sqrt{2}}{\sqrt{2} \cdot \sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2} x_{2} = 2^{3} = 8 \end{array}

Обидва значення належать ОДЗ.

Відповідь:

\frac{\sqrt{2}}{2}; 8

Якщо

a > 0, a \neq 1, b > 0, r \neq 0,

тоді правильна рівність

\log_{a} b = \log_{a^{r}} b^{r}

Приклад:

Розв'яжи рівняння:

\log_{\sqrt{3}} x + \log_{3} x = 6 - \log_{\frac{1}{3}} x

Розв'язок.

ОДЗ: \(x>0\)

\begin{array}{l} \log_{{(\sqrt{3})}^{2}} x^{2} + \log_{3} x = 6 - \log_{{(\frac{1}{3})}^{- 1}} x^{- 1} \\ \log_{3} x^{2} + \log_{3} x = 6 - \log_{3} x^{- 1} \\ \log_{3} x^{2} + \log_{3} x - \log_{3} x = 6 \\ \log_{3} x^{2} = 6 \\ {2log}_{3} |x| = 6 \\ \log_{3} |x| = 3 \\ |x| = 3^{3} \\ |x| = 27 \end{array}

x_{1} = - 27 \notin

ОДЗ

x_{2} = 27 \in

ОДЗ

Відповідь: \(x=27\).

Знайшли помилку?

1. Перехід до нової основи логарифма