Logaritmické a exponenciální nerovnice
U exponenciálních nerovnic jde příklad: (1/2)^(x-1)+(1/2)^(x-2) ≤ 3
vyřešit takto: (2^-1)^(x-1)+(2^-1)^(x-2) ≤ 3
2^(-x+1)+2^(-x+2) ≤ 3
2^(-x) * 2^1 +2^(-x)*2^2 ≤ 3
2^(-x)*(2+4) ≤ 3
2^(-x) ≤ 3/6
2^(-x) ≤ 1/2
2^(-x) ≤ 2^(-1)
-x ≤ -1
x ≥ 1 takže k = ⟨ 1;∞)
Proč to tedy nejde použít u logaritmů (to, že 1/2 upravím na 2^-1)?
př. Log1/2(2-x)≤-3
Číslo mi vyšlo, ale znaménko mám jinak, a pak mi kvůli tomu vyjde jiný interval...
Pravděpodobně to vyplývá z toho, že jde o fci klesající, a proto se musí přehodit znaménko, ale nemáte nějaký nápad, jak to upravit a nepřehazovat znaménka jen tak? U exponenciálních nerovnic to šlo, že se 1/2 přepsalo na 2^-1, nešlo by to i tady nějak tak obejít?
vyřešit takto: (2^-1)^(x-1)+(2^-1)^(x-2) ≤ 3
2^(-x+1)+2^(-x+2) ≤ 3
2^(-x) * 2^1 +2^(-x)*2^2 ≤ 3
2^(-x)*(2+4) ≤ 3
2^(-x) ≤ 3/6
2^(-x) ≤ 1/2
2^(-x) ≤ 2^(-1)
-x ≤ -1
x ≥ 1 takže k = ⟨ 1;∞)
Proč to tedy nejde použít u logaritmů (to, že 1/2 upravím na 2^-1)?
př. Log1/2(2-x)≤-3
Číslo mi vyšlo, ale znaménko mám jinak, a pak mi kvůli tomu vyjde jiný interval...
Pravděpodobně to vyplývá z toho, že jde o fci klesající, a proto se musí přehodit znaménko, ale nemáte nějaký nápad, jak to upravit a nepřehazovat znaménka jen tak? U exponenciálních nerovnic to šlo, že se 1/2 přepsalo na 2^-1, nešlo by to i tady nějak tak obejít?
Odpovědi
Diskuze
nevím, co přesně myslíte tím obcházením, ale můžete to například řeštit takto:
(zápis log[a](b) bude znamenat logaritmus o základu a z b)
log[1/2](2-x) <= -3
Nejprve musíme stanovit podmínky řešitelnosti
2 - x > 0
x < 2
log[1/2](2-x) <= -3
Využijeme vlastnosti, že platí
log[a](b) = log[c](b) / log[c](a)
pro b ∈ (0, ∞)
pro a ∈ (0, 1) ∪ (1, ∞)
pro c ∈ (0, 1) ∪ (1, ∞)
log[1/2](2-x) <= -3
log[2](2 - x) / log[2](1/2) <= -3
- log[2](2 - x) <= -3
log[2](2 - x) >= 3
log[2](2 - x) >= log[2](2^3)
2 - x >= 2^3
x <= -6
tedy x ∈ (-∞, -6> s přihlédnutím k počátečním podmínkám.
log[2](2 - x) / log[2](1/2) <= -3
pak buď využijete vlastnosti, že log[2](1/2) = -1 a tedy upravíte
log[2](2 - x) / log[2](1/2)
na
log[2](2 - x) / -1
což je
-log[2](2 - x)
nebo nerovnici
log[2](2 - x) / log[2](1/2) <= -3
vynásobíte výrazem log[2](1/2) takto
log[2](2 - x) >= -3 * log[2](1/2)
přičemž nesmíte v žádném případě zapomenout, že výraz log[2](1/2) je záporný, tedy je nezbytné změnit znaménko částečného uspořádání! Je tedy vždy bezpečnější zkoušet se tomuto násobení vyhýbat, protože tento fakt lze přehlédnout.