3.4 Logaritmekvationer
Sommarmatte 1
Versionen från 20 april 2007 kl. 13.19 (redigera) Lina (Diskussion | bidrag) ← Gå till föregående ändring |
Versionen från 20 april 2007 kl. 13.22 (redigera) (ogör) Lina (Diskussion | bidrag) Gå till nästa ändring → |
||
Rad 61: | Rad 61: | ||
<li>$10^x = 537 \quad \quad$ som har lösningen $x = \lg 537$. <br><br> | <li>$10^x = 537 \quad \quad$ som har lösningen $x = \lg 537$. <br><br> | ||
<li> $10^{5x} = 537 \quad \quad$ ger att $5x= \lg 537$ , d.v.s. $x= \displaystyle \frac{1}{5} \lg 537$ <br><br> | <li> $10^{5x} = 537 \quad \quad$ ger att $5x= \lg 537$ , d.v.s. $x= \displaystyle \frac{1}{5} \lg 537$ <br><br> | ||
- | <li> $\displaystyle \frac{3}{e^x} = 5 \quad \quad$ '''Lösning:''' | + | <li> $\displaystyle \frac{3}{e^x} = 5 \quad \quad$ |
+ | ::::'''Lösning:''' | ||
::::Multiplicerar båda led med $e^x$ | ::::Multiplicerar båda led med $e^x$ | ||
$$3=5e^x \; \mbox{.}$$ | $$3=5e^x \; \mbox{.}$$ | ||
Rad 67: | Rad 68: | ||
$$\frac{3}{5} = e^x$$ | $$\frac{3}{5} = e^x$$ | ||
::::vilket ger att $x=\ln \frac{3}{5}$. <br><br> | ::::vilket ger att $x=\ln \frac{3}{5}$. <br><br> | ||
- | <li> $(\sqrt{10})^x = 25 \quad $ '''Lösning:''' | + | <li> $(\sqrt{10})^x = 25 \quad $ |
+ | ::::'''Lösning:''' | ||
::::Eftersom $\sqrt{10} = 10^{1/2}$ är vänsterledet lika med $(\sqrt{10})^x = (10^{1/2})^x = 10^{x/2}$ och ekvationen lyder | ::::Eftersom $\sqrt{10} = 10^{1/2}$ är vänsterledet lika med $(\sqrt{10})^x = (10^{1/2})^x = 10^{x/2}$ och ekvationen lyder | ||
$$10^{x/2} = 25$$ | $$10^{x/2} = 25$$ | ||
::::Lösningen är $\displaystyle \frac{x}{2} = \lg 25, $ d.v.s. $x= 2 \lg 25$. <br><br> | ::::Lösningen är $\displaystyle \frac{x}{2} = \lg 25, $ d.v.s. $x= 2 \lg 25$. <br><br> | ||
<li> $\lg x = 3 \quad \quad \quad$ Definitionen ger direkt att $x=10^3 = 1000$. <br><br> | <li> $\lg x = 3 \quad \quad \quad$ Definitionen ger direkt att $x=10^3 = 1000$. <br><br> | ||
- | <li> $\lg(2x-4) = 2 \quad$ '''Lösning:''' | + | <li> $\lg(2x-4) = 2 \quad$ |
+ | ::::'''Lösning:''' | ||
::::Från definitionen har vi att. | ::::Från definitionen har vi att. | ||
$$2x-4 = 10^2 = 100$$ | $$2x-4 = 10^2 = 100$$ | ||
::::och då följer att $x = 52$. <br><br> | ::::och då följer att $x = 52$. <br><br> | ||
- | <li> $\displaystyle \frac{3 \ln 2x}{2} + 1 = \displaystyle \frac{1}{2}\quad$ '''Lösning:''' | + | <li> $\displaystyle \frac{3 \ln 2x}{2} + 1 = \displaystyle \frac{1}{2}\quad$ |
+ | ::::'''Lösning:''' | ||
::::Multiplicerar båda led med $2$ och subtrahera sedan $2$ från båda led | ::::Multiplicerar båda led med $2$ och subtrahera sedan $2$ från båda led | ||
$$ 3 \ln 2x = -1$$ | $$ 3 \ln 2x = -1$$ |
Versionen från 20 april 2007 kl. 13.22
3.4 LogaritmekvationerInnehåll:
|
|
teori igen Viktig regel: $$dubbeldollar$$ Exempel 1 Exempeltext, använd nedanstående numrering
GrundekvationerEkvationer där logaritmer behövs eller är inblandade förekommer i många olika fall. Först ges några exempel där lösningen ges nästan direkt genom definitionen av logaritm, dvs. $$10^x = y \Leftrightarrow x = \lg y$$ $$e^x = y \Leftrightarrow x = \ln y$$
Exempel 1 Lös ekvationerna
$$a^x = b$$ där $a$ och $b$ är positiva tal. Dessa löses enklast genom att ta logaritmen av båda led $$\lg a^x = \lg b$$ och använda logaritmlagen för potenser $$x \cdot \lg a = \lg b$$ Vilket ger lösningen $x = \displaystyle \frac{\lg b}{\lg a} $.
Exempel 2 Lös ekvationen
Exempel 1 Exempeltext, använd nedanstående numrering
Lös ekvationen
$ \mbox{ b) } 2 \ln x - \ln 2x = 4 $
$ \mbox{ c) } \lg x + 3 \lg 2 = 2 \lg 12 $
$ \mbox{ d) } 3 \ln 2 - 2 \ln 5 + \ln 2x = 0 $
Även ekvationer som innehåller exponential- eller logaritmuttryck kan ibland behandlas som förstagradsekvationer, genom att betrakta "$\ln{(x)}$" eller "$e^x$" som en variabel. Man kan också om man vill substituera genom att sätta $\ln(x)=t$ eller $e^x=t$. (Man måste dock kolla så att inte detta värde gör att någon nämnare i den ursprungliga ekvationen blir 0.) Exempel 1 Lös ekvationen $\ln(x^3) + 2 \ln\left( \displaystyle \displaystyle \frac{1}{x}\right) = 3$ $ 3\ln(x) + 2\cdot(-1)\ln(x)=3 $ $ \ln(x) = 3 $ vilket ger $ x=e^3 $ Exempel 1 Lös ekvationen $ \displaystyle \displaystyle \frac{6e^x}{3e^x+1}=\displaystyle \displaystyle \frac{5}{e^{-x}+2}$ $ 6e^x(e^{-x}+2) = 5(3e^x+1) $ $ 6+12e^x = 15e^x+5 $ $ 1=3e^x $ $ e^x=\displaystyle \displaystyle \frac{1}{3} $ $ x=\ln{\displaystyle \displaystyle \frac{1}{3}}=-\ln(3) $
Exempel 1 Lös ekvationen $ 3 \cdot 2^x=e^x $ $ \ln(3) + \ln(2^x) = \ln(e^x) $ $ \ln(3) + x \ln(2) =x \ln(e) $ $ \ln(3) + x \ln(2) = x $ $ \ln(3) = (1-\ln(2))x $ $ x=\displaystyle \displaystyle \frac{\ln(3)}{1-\ln(2)} $
Råd för inläsning
Du kan behöva lägga ner mycket tid på logaritmer. Logaritmer brukar behandlas översiktligt i gymnasiet. Därför brukar många högskolestudenter stöta på problem när det gäller att räkna med logaritmer.
för dig som vill fördjupa dig ytterligare eller behöver en längre förklaring Läs mer om logaritmer på engelska Wikipedia Läs mer om Talet e i The MacTutor History of Mathematics archive
Experimentera med logaritmer och potenser Hjälp grodan hoppa till sitt näckrosblad i "log"-spelet
Råd för inläsning
Det är speciellt viktigt att kunna använda de fyra räknesätten, parenteser och potenser korrekt när man räknar med symboler (x, y, a, b, ...). Det är också viktigt att kunna förenkla symboluttryck och skriva dessa i olika former. Speciellt rationella uttryck, dvs. uttryck med variabler där man har en täljare och en nämnare.
för dig som vill fördjupa dig ytterligare eller behöver en längre förklaring Understanding Algebra - engelsk bok på nätet för högskoleförberedande studier
Träna mer på ekvationer, blandade exempel från Theducation Träna på och läs om ekvationer i Theducations gymnasielexikon © Copyright 2006, KTH Matematik
|
|