M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
Autor: Mgr. Jaromír JUŘEK Kopírování a jakékoliv další využití výukového materiálu je povoleno pouze s uvedením odkazu na www.jarjurek.cz.
VARIACE
1 Tento dokument byl kompletně vytvořen, sestaven a vytištěn v programu doSystem - EduBase. Více informací o programu naleznete na www.dosli.cz.
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
± Logaritmy
Logaritmy a jejich vlastnosti Definice logaritmu daného čísla: Logaritmus daného kladného čísla při základu a > 0 a zároveň a ¹ 1 je takové číslo y, kterým musíme umocnit základ, abychom dostali logaritmované číslo x. Zapisujeme: loga x = y Û x = a
y
[Čteme logaritmus z čísla x při základu a] Určování logaritmů daných kladných čísel se nazývá logaritmování. Obrácená operace se nazývá odlogaritmování. Vlastnosti logaritmů: Logaritmus jedné při libovolném základu a > 0, a ¹ 1 je roven nule. Logaritmus z čísla stejného, jakým je i základ, je roven jedné. Logaritmus z čísla většího než jedna je kladný, logaritmus z čísla menšího než jedna je záporný. Logaritmus při základu 10 se nazývá logaritmus dekadický. Logaritmus při základu e se nazývá logaritmus přirozený.
• • • • •
Příklad 1: Vypočtěte log5 25 Řešení: y
Podle definice převedeme na výpočet 25 = 5 Odtud snadno zjistíme, že y = 2 Příklad 2:
1.2.2010 17:20:16
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
1 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
Vypočtěte základ logaritmu, jestliže platí logz 216 = 3 Řešení 3
Podle definice převedeme na výpočet z = 216 3 3 3 Protože platí 216 = 6 , pak z = 6 a odtud z = 6 Příklad 3: Určete, jaké číslo musíme logaritmovat, abychom při základu logaritmu 0,1 dostali číslo -1 Řešení: -1
Podle definice převedeme výpočet log0,1x = -1 na tvar 0,1 = x. Odtud snadno vypočteme, že x = 10.
± Logaritmy - procvičovací příklady 1.
2084 Výsledek:
1
2.
2077 Výsledek:
3.
3
3
Stanovte číslo x, platí-li Výsledek:
log10x = -1
2083
0,1
4.
2067 Výsledek:
0,375
5.
2063 Výsledek:
0,25
6.
2079
Výsledek:
6
7.
2068 Výsledek:
1.2.2010 17:20:16
0,5
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
2 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
8.
2073 Výsledek:
16
9.
2076
Výsledek:
4
10.
2071 Výsledek:
2
11.
2070 Výsledek:
6
12.
2064 Výsledek:
0,125
13.
2080
Výsledek: 3
3 4
14.
2082
Výsledek:
15.
2/3
Stanovte číslo Výsledek:
x, platí-li
log1/10 x = -1
2086
10
16.
2075
Výsledek:
1.2.2010 17:20:16
1/3
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
3 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
17.
2069 Výsledek:
2
18.
2066 Výsledek:
0,25
19.
2085
Výsledek:
2
20.
2078 Výsledek:
21.
2062 Výsledek:
22.
0,5 2072
Určete log4 (log4 4) Výsledek:
0
23.
2074 Výsledek:
6
24.
2065 Výsledek:
0,5
25.
2081
Výsledek:
0,2
± Věty o logaritmech
Věty o logaritmech Podle definice logaritmů platí: loga x = y
x = a loga x
(1)
Logaritmus daného kladného čísla x je takové číslo (loga x), kterým musíme umocnit základ - viz pravá strana výrazu (1), abychom dostali logaritmované číslo - tj. x.
x = a loga x y = a loga y 1.2.2010 17:20:16
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
4 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
xy = a loga xy 1. Nelze logaritmovat součet logz (a + b) ¹ logz a + logz b
2. Logaritmus součinu je roven součtu logaritmů jednotlivých činitelů Důkaz:
a = z logz a b = z logz b ab = z logz ab vše pro a > 0, b > 0, z > 0, z ¹ 1
ab = z logz ab = z logz a .z logz b = z logz a + logz b Protože mocniny jsou si rovny a mají shodné základy, musí se rovnat i příslušné exponenty. Proto: logz ab = logz a + logz b Např.:
3. Logaritmus podílu je roven rozdílu logaritmů dělence a dělitele Důkaz:
a = z logz a b = z logz b a
logz a =z b b
vše pro a > 0, b > 0, z > 0, z ¹ 1 a
logz a z logz a b =z = logz b = z logz a -logz b b z
log z
a = log z a - log z b b
Např.:
1.2.2010 17:20:16
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
5 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
4. Logaritmus mocniny je roven součinu exponentu a logaritmu základu dané mocniny Důkaz:
a = z logz a n
(
a n = z logz a = z logz a
)
n
= z n.logz a
n
logza = n . logz a Např.:
± Věty o logaritmech - procvičovací příklady 1.
2095
Určete logzx, je-li
x=
a a
Výsledek:
2.
2092
Určete logz x, je-li
x = 3 a -3 .4
1 b2
Výsledek:
1.2.2010 17:20:16
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
6 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
3.
2110
Výsledek:
4.
2102
Výsledek:
5.
2109
Výsledek:
6.
2094
Určete logz x, je-li
3 x = .3 a. a 7 Výsledek:
7.
2098
Výsledek:
x = abc
8.
2089 Výsledek:
9.
2100
Výsledek:
3
2
x = a .b .z
10.
2108
Výsledek:
1.2.2010 17:20:16
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
7 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
11.
2103
Výsledek:
12.
Určete logz x, je-li
x = a-2 . b-3
2088
Výsledek:
13.
2087
Určete logz x, je-li
x=
a 2 . tga b 3 .3 c
Výsledek:
14.
2096 Výsledek:
15.
2104
Výsledek:
4
x=
a 3 .6 b 5 c
16.
2090 Výsledek:
17.
2099
Výsledek:
x = ab/c
18.
2106
Výsledek:
1.2.2010 17:20:16
x=a+2
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
8 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
19.
2101
Výsledek:
3 (n+3) 3
x = ab
/z
20.
2093
Výsledek:
21.
Určete logz x, je-li x = a1/2 b2/3
2091
Výsledek:
22.
2097 Výsledek:
23.
2107
Výsledek:
x = (a - b).3 a 2 .b
24.
2111
Výsledek:
25.
2105
Výsledek:
x=
1.2.2010 17:20:16
ab.6 ab 5z 4
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
9 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
± Exponenciální rovnice
Exponenciální rovnice Exponenciální rovnice je taková rovnice, která má neznámou v exponentu. Exponenciální rovnici můžeme řešit zpravidla třemi postupy (využíváme v uvedeném pořadí):
1. Převodem obou stran rovnice na mocniny o stejném základu - v tomto případě využijeme vlastnost, že pokud má platit rovnost a mocniny na obou stranách mají stejné základy, musí se sobě rovnat i exponenty. Získáme tak většinou lineární nebo kvadratickou rovnici, kterou už umíme snadno vyřešit. Příklad 1: Řešte rovnici: x
81 æ3ö ç ÷ = 256 è4ø Řešení: x
34 æ3ö ç ÷ = 4 4 è4ø x
æ3ö æ3ö ç ÷ =ç ÷ è4ø è4ø
4
Závěr: x = 4 Příklad 2: Řešte rovnici: 3
2 2 x -3 = 7 0,53- x
Řešení: 3
2 2 x -3 = 7 2 x -3 2 x -3 3
x -3 7
2 =2 2x - 3 x - 3 = 3 7 14x - 21 = 3x - 9 11x = 12 Závěr: x = 12/11 Příklad 3: Řešte rovnici:
1.2.2010 17:20:16
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
10 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
2 x -1 + 2 x - 2 + 2 x -3 = 448 2 x.( 2 -1 + 2 -2 + 2 -3 ) = 448 æ1 1 1ö 2 x.ç + + ÷ = 448 è 2 4 8ø 7 2 x. = 7.26 8 x 2 = 8.26 2 x = 29 Závěr: x = 9
2. Substitucí Substituce nám usnadní řešení, většinou dostaneme kvadratickou rovnici, výjimečně i lineární. Příklad 4: Řešte rovnici v oboru reálných čísel:
9 x + 2.3 x - 3 = 0 Řešení:
(3 )
x 2
+ 2.3 x - 3 = 0 x
Zavedeme substituci y = 3 Dostaneme rovnici: 2 y + 2y - 3 = 0 (y - 1) . (y + 3) = 0 y1 = 1 y2 = -3
Vrátíme se zpět k zavedené substituci: x a) 3 =1 x 0 3 =3 x1 = 0 x b) 3 = -3 x V tomto případě není řešení, protože 3 je vždy větší než 0. Závěr: Rovnice má jediné řešení, a to x = 0.
3. Logaritmováním Tento postup používáme tehdy, pokud ani jedním z předchozích dvou postupů nelze řešení dosáhnout. Výsledek většinou pak obsahuje logaritmus. Příklad 5: Řešte rovnici: 5x 3x 3 =5 Řešení: Vzhledem k tomu, že nejsme schopni převést obě strany rovnice na stejný základ, použijeme postup, kdy celou
1.2.2010 17:20:16
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
11 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
rovnici zlogaritmujeme: 5x 3x log 3 = log 5 5x . log 3 = 3x . log 5 x . (5log 3 - 3log 5) = 0 Součin je roven nule tehdy, když aspoň jeden z činitelů je roven nule, proto x = 0 (závorka být rovna nule nemůže). Poznámka: V některých případech se použije i kombinace substitučního postupu s postupem logaritmování.
± Exponenciální rovnice - procvičovací příklady 1.
1637
Řešte rovnici:
0,252- x = Výsledek:
256 2 x +3
3
2.
1638 Výsledek:
3
3.
1648 Výsledek:
4.
1639 Výsledek:
3
5.
1633 Výsledek:
1
6.
1658
Výsledek:
7.
1636
Řešte rovnici: x
3 x +3m .x 3 x -3m = 27
Výsledek:
1.2.2010 17:20:16
Nemá řešení
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
12 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
8.
1661 Výsledek:
9.
1634
Řešte rovnici: 3 x +1
2 x +3
Výsledek:
1
2
.2
=2
5 x +1
.2
x+2
10.
1640 Výsledek:
11.
V oboru reálných čísel řešte rovnici: x +3
x+2
1657
x-2
2 .3 9 = 7 - x x -1 6 .8 3 Výsledek:
-1
12.
1632
Výsledek:
13.
-4 1630
Řešte rovnici: x 3 æ3ö æ5ö ç ÷ =ç ÷ è5ø è3ø Výsledek:
-3
14.
1649 Výsledek:
3,5
15.
1660
Výsledek:
3
16.
1664
Výsledek:
17.
2
V oboru reálných čísel řešte rovnici:
1652
3 x -6 log 27 = 35- 2 x log 3 Výsledek:
1.2.2010 17:20:16
4
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
13 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D 18.
1 1647
Řešte rovnici: x
4 +3
x+4
=4
x +3
-3
x+2
Výsledek:
19.
1651
Řešte rovnici: x +3 4 x -1 5 æ 4 ö æ 125 ö = ç ÷ .ç ÷ 2 è 25 ø è 8 ø Výsledek:
1
20.
1631 Výsledek:
21.
6
Řešte v oboru reálných čísel rovnici: æ 5ö ç1 - ÷ è 9ø Výsledek:
2 3- 2 x
æ9ö =ç ÷ è4ø
-0,25
22.
1655 Výsledek:
23.
1665
3 x -5
1
Řešte rovnici v oboru reálných čísel:
1654
2 x.33 x = 4 x -1 Výsledek:
24.
1643 Výsledek:
25.
1635
Řešte rovnici: 3x
2 .4
3 x -3
Výsledek:
26.
1
=8
2 x +1
3
V oboru reálných čísel řešte rovnici: x
4 +3
x +3
=4
x +3
-3
1653
x+2
Výsledek:
1.2.2010 17:20:16
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
14 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D 27.
1
Řešte rovnici v oboru reálných čísel: x
3.2 + 2
3- x
1656
= 10
Výsledek:
28.
1662 Výsledek:
29.
1663 Výsledek:
1
30.
1645
Výsledek:
31.
1642 Výsledek:
32.
1629
Výsledek:
3
33.
1641 Výsledek:
34.
1650 Výsledek:
x1 = 2 x2 = 2log 3 / log 5
35.
1659
Výsledek:
36.
3 1644
Řešte rovnici:
10
5-3 x
=2
7-2 x
Výsledek:
1.2.2010 17:20:16
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
15 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
37.
1646
Výsledek:
± Logaritmické rovnice
Logaritmické rovnice Logaritmická rovnice je taková rovnice, v níž se vyskytují logaritmy výrazů s neznámou x, přičemž x patří do množiny reálných čísel. Základní logaritmickou rovnicí je rovnice typu
a > 0, a ¹ 1 Tato rovnice má pro libovolné b jediné řešení tvaru
Logaritmické rovnice složitějších typů se nejprve upraví na tvar
kde a > 0, a ¹ 1, přičemž f(x) a g(x) nabývají kladných hodnot. K úpravám využijeme věty o logaritmování. Za těchto předpokladů pak platí:
a dále řešíme rovnici bez logaritmů (protože jsme provedli odlogaritmování rovnice).
Příklad 1: 1.2.2010 17:20:16
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
16 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D 3
1 4
5
Řešte logaritmickou rovnici log x - log x + log x = 8 Řešení: 3
4
5
log x - log x + log x = 8 3log x - 4 log x + 5 log x = 8 4 log x = 8 log x = 2 x = 100 Příklad 2:
1 log x 3 + log x 2 + 7 log x 4 + 64 = 0 2 Řešení:
1 log x 3 + log x 2 + 7 log x 4 + 64 = 0 2 3log x + 0,5 . 2 . log x + 7 . 4 . log x + 64 = 0 3 log x + log x + 28 log x + 64 = 0 32 log x = -64 log x = -2 x = 0,01
Příklad 3:
3 log x + log x 4 - log 3 x = 5 Řešení:
3 log x + log x 4 - log 3 x = 5 3log x + 4log x - (1/3)log x = 5 (20/3)log x = 5 log x = 0,75
x = 4 1000
± Logaritmické rovnice - procvičovací příklady 1.
1668
Výsledek:
1.2.2010 17:20:16
10.3 10
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
17 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
2.
1669
Výsledek:
99/101
3.
1678
Výsledek:
-3
4.
1675
Výsledek:
101
5.
1680
Výsledek:
6.
1686
Výsledek:
7.
1684
log 4 log 3 log 2 x = Výsledek:
1 2
512
8.
1681
1 + log x 3 = Výsledek:
10 log x
x1= 0,01
x2 = 10.3 100
1.2.2010 17:20:16
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
18 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
9.
1689
Výsledek:
x=6
10.
1672
Výsledek:
Nemá řešení
11.
1682
Výsledek:
10
12.
1676
Výsledek:
4,5
13.
1683
Výsledek:
100
14.
1671
Výsledek:
7
15.
1685
Výsledek:
1.2.2010 17:20:16
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
19 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
16.
1688
Výsledek:
x=3
17.
1690
Výsledek:
18.
100 1667
Řešte rovnici:
Výsledek:
0,01
19.
1673
Výsledek:
0,5
20.
1674
Výsledek:
21.
36 1666
Řešte rovnici:
3 5 1 log 3 x 4 - log = 11 5 2 x Výsledek:
x = 33 10110 = 103.33 1011
22.
1679
Výsledek:
5
23.
1670 Výsledek:
1
24.
1677
Výsledek:
1.2.2010 17:20:16
25
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
20 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
25.
1687
Výsledek:
1.2.2010 17:20:16
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
21 z 21
M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D
1
Obsah Logaritmy Logaritmy - procvičovací příklady Věty o logaritmech Věty o logaritmech - procvičovací příklady Exponenciální rovnice Exponenciální rovnice - procvičovací příklady Logaritmické rovnice Logaritmické rovnice - procvičovací příklady
1.2.2010 17:20:16
Vytištěno v programu doSystem - EduBase (www.dosli.cz)
1 2 4 6 10 12 16 17