Logaritemska enačba
NALOGA:
Reši enačbo:
\({\displaystyle \frac{\log(2x-4)+1}{\log(x-17)}=2}\)
-
Najprej bomo odpravili ulomek.
\(\log(2x-4)+1 =2\log(x-17)\)
-
Uporabimo standardni prijem — člen brez logaritma zapišemo kot logaritem (upoštevamo, da je
\(1=\log 10\)):
\(\log(2x-4)+\log 10 =2\,\log(x-17)\)
-
Spomnimo se na pravila za preoblikovanje logaritmov.
Uporabimo: \(\log a + \log b = \log(ab)\) in
\(n\,\log a = \log(a^n) \)
Torej dobimo:
\(\log((2x-4)\cdot10) =\log(x-17)^2\)
-
Zdaj enačbo antilogaritmiramo. To pomeni, da odpravimo logaritem na levi in na desni strani.
Dobimo enačbo brez logaritmov, nato odpravimo oklepaja in uredimo člene:
\((2x-4)\cdot 10 =(x-17)^2\)
\(20x-40 =x^2-34x+289\)
\(x^2-54x+329=0\)
-
Ker smo dobili kvadratno enačbo, lahko izračunamo rešitvi po formuli:
\({\displaystyle x_{1,2}=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}}\)
V našem primeru dobimo rezultata: \(x_1=7,~~ x_2=47\)
-
Pri logaritemski enačbi je preizkus obvezen. S preizkusom izločimo morebitni napačni rezultat. Preizkus naredimo tako, da vstavimo
dobljeni rezultat v prvotno enačbo.
-
Prvi preizkus:
V prvotno enačbo namesto \(x\) vstavimo število 7 in izračunamo vrednost leve in desne strani:
\({\displaystyle \frac{\log(2\cdot7-4)+1}{\log(7-17)} \stackrel{?}{=} 2}\)
\({\displaystyle \frac{\log(10)+1}{\log(-10)} \ne 2~~~ \mathbf{\diagup\!\!\!\diagup}}\)
Ker logaritem negativnega števila ne obstaja, vrednosti leve strani sploh ne moremo izačunati.
Zato rezultat \(x=7\) ni rešitev enačbe ("odpade pri preizkusu").
-
Drugi preizkus:
V prvotno enačbo namesto \(x\) vstavimo število 47 in izračunamo vrednost leve in desne strani:
\({\displaystyle \frac{\log(2\cdot47-4)+1}{\log(47-17)} \stackrel{?}{=} 2}\)
\({\displaystyle \frac{\log(90)+1}{\log(30)} \stackrel{?}{=} 2}\)
\({\displaystyle 2 = 2~~~ \mathbf{\checkmark}}\)
Leva stran je enaka desni, torej se preizkus izide in \(x=47\) je rešitev enačbe.
REŠITEV:
\(x=47\)