Logaritm­võrratused

  • Logaritmvõrratuse lahendamine

Logaritmvõrratuse lahendamine

Lahendusretsept

Logaritmvõrratuse

logaf(x) * b

lahendamisel rakendame võrratuse mõlemale poolele eksponentfunktsiooni alusel a ja võtame arvesse, et logaritmfunktsioon on määratud vaid positiivse argumendi korral.

  • Kui a > 1, siis

alogafx*abfx*ab

ja lahendame võrratuste süsteemi

fx>0fx*ab.

  • Kui 0 < a < 1, siis on logaritmfunktsioon kahanev ja võrratuse märk * tuleb asendada tema vastandmärgiga.
  • Juhul, kui teise võrratuse märgiks * on > või ≥ , piisab vaid selle võrratuse lahendamisest, sest ab > 0 ning esimene võrratus järeldub teisest.

Märka

  • Logaritmfunktsioon on määratud vaid positiivse argumendi korral, st et

f(x) > 0.

  • Kui määramispiirkonna ja argumendi võrratuse lahendihulga ühisosa on tühihulk, siis logaritmvõrratusel lahendid puuduvad.

Logaritmide võrdlemine

log0,2x > log0,2 3.

Lahendus

  • Leiame võrratuse määramispiirkonna:

X = .

  • Pane tähele, et logaritmi alus 0,2 < 1. Seega

log0,2x > log0,2 3 ⇔ x  3.

  • Saame võrratuste süsteemi 

x>0x<3, mille lahendihulk ongi vastuseks.

Vastus

L = ()

log(x + 2) ≥ log(2x + 1).

Lahendus

  • Määramispiirkonna leiame võrratuste süsteemist

x+2>02x+1>0.

Siis x.

  • Kümnendlogaritmi alus on ühest suurem, seega

log(x + 2) ≥ log(2x + 1)

x + 2 2x + 1

x .

  • Võrratusesüsteemi x>-0,5x1 lahendihulk ongi ülesande vastuseks.

Vastus

L = 

Mõtle

Lahenda võrratus joonise põhjal.

  • (–∞; 1)
  • (0; 1)
  • (0; 2)
  • (5,2; ∞)
  • (0; 5,2)
  • (–∞; 0]
  • [3; ∞)
  • (0; 3]

Võrratus

Lahendihulk

log3x < 0

log3x ≥ 1

log3x > 1,5

  • [0; 1]
  • (0; 1)
  • (0; 1]
  • (2; ∞)
  • (0; 0,5)
  • (–∞; 1]
  • (0; 2)
  • (0,5; ∞)

Võrratus

Lahendihulk

log0,5x > 1

log0,5x < –1

log0,5x ≥ 0

  • [0; 1)
  • (0; 1)
  • (0; e)
  • (e; ∞)
  • (–∞; 1)
  • (0; ∞)
  • (1; ∞)

Võrratus

Lahendihulk

ln x < 1

ln x > 0

ln x < 0

Logaritmi võrdlemine arvuga

log2(x + 1) + log2(x – 5) ≤ 4.

Lahendus

  • Leiame võrratuse vasaku poole määramispiirkonna.

x+1>0x-5>0x 

  • Logaritmide omaduste põhjal leiame

log2(x + 1)(x – 5) ≤ 4.

  • Kui kasutame eksponentfunktsiooni alusel 2, saame

2log2x2-4x-524

x2 – 4x – 5 ≤ 

  • Lahendame ruutvõrratuse ja leiame ühisosa määramispiirkonnaga.

Vastus

Võrratuse lahendihulk on L.

Harjuta ja treeni

Märkus
Lõpmatuse märk kopeeri siit ∞
või sisesta lühend inf (-inf)

1) log2(2x – 3) < 3

x 

2) log2(2x – 3) ≥ 2

x 

3) log2(4x + 2) ≤ 4

x 

4) log2(4x + 2) > 0

x 

5) log2(2,5x) > 3

x 

6) log2(2,5x) ≤ 2

x 

7) log2(0,5x + 1) < –2

x 

8) log2(0,5x – 1) ≥ –2

x 

Ülesande „Graafikud“ joonis

Abijoont kasuta määramispiirkonna leidmisel.

Lahendamine

Märkus
Lõpmatuse märk kopeeri siit ∞
või sisesta lühend inf (-inf).

log(3x – 6) ≤ log(3x)

  • Määramispiirkond

X = (;).

  • Võrratuse

3x – 6  3x lahendihulk on

  • ℝ.
  • ∅.

Vastus

 L = (;)

log0,1(1 – 2x) ≥ log0,1(2x + 4)

  • Määramispiirkond

X = (;).

  • Võrratusest

1 – 2x  2x + 4 

 

Vastus

 L;

Märkus
Lõpmatuse märk kopeeri siit ∞
või sisesta lühend inf (-inf).

ln(2 + x) ≤ ln(3x)

  • Määramispiirkond

X = (;).

  • Võrratusest

2 + x  3x  

 

Vastus

L;

  • Võrratuse

ln(–5x – 6) > ln(7x + 3)

määramispiirkond on

  • ℝ.
  • ∅.
  • Argumendi võrratuse

–5x – 6 > 7x + 3

lahendamisel saame, et

x .

  • Kuna määramispiirkonna ja argumendi võrratuse ühisosa on 
  • ℝ,
  • ∅,

siis logaritmvõrratusel lahendid puuduvad.

  • Võrratuse

ln(2x + 3) < ln(x – 3)

määramispiirkond on

  • ℝ.
  • (3; ∞).
  • (–1,5; 3).
  • ∅.
  • Argumendi võrratuse

2x + 3 < x – 3

lahendamisel saame, et

x .

  • Kuna määramispiirkonna ja argumendi võrratuse ühisosa on 
  • ℝ,
  • (3; ∞),
  • (–1,5; 3),
  • ∅,

siis logaritmvõrratusel lahendid puuduvad.

Nulliga võrdlemine

log2(2x – 5) > 0

  • Määramispiirkonnas

x .

  • Argumendi võrratus on

 2x – 5 > , millest

.

Vastus

log134-x<0

  • Määramispiirkonnas

x .

  • Argumendi võrratus on

 4 –  , millest

.

Vastus

ln(x – 2) > 0

  • Määramispiirkonnas

x .

  • Argumendi võrratus on

 x – 2   , millest

.

Vastus

log13x2-5x+7>0

  • Määramispiirkond
  • (0; ∞)
  • (–∞; 2) U (3; ∞)
  • (2; 3)
  • (–∞; 0)
  • Argumendi võrratus on

 x2 – 5x + 7   , millest x

  • (0; ∞).
  • (–∞; 2) U (3; ∞).
  • (2; 3).
  • ℝ.
  • ∅.
  • (–∞; 0).

Vastus

L = 

log(x – 2) + log(x + 1) < 1

  • Määramispiirkonna tingimus

x  .

  • Lahendada tuleb ruutvõrratus

x2 x   0.

  • Arvestades määramispiirkonnaga ja ruutvõrratuse lahenditega on võrratuse lahendihulk
  • (–∞; –3).
  • (–∞; 2).
  • (–3; 4).
  • (2; 4).
  • (2; ∞).
  • (4; ∞).

log0,5(x – 2) + log0,5(x + 1) ≥ – 2

  • Määramispiirkonna tingimus

x  .

  • Lahendada tuleb ruutvõrratus

x2 x   0.

  • Arvestades määramispiirkonnaga ja ruutvõrratuse lahenditega on võrratuse lahendihulk
  • (2; 3).
  • [2; 3].
  • [2; 3).
  • (2; 3].
  • (3; ∞).
  • [3; ∞).

log5x+2+log5x-22

  • Määramispiirkonna tingimus

x  .

  • Lahendada tuleb ruutvõrratus

x2   0.

  • Arvestades määramispiirkonnaga ja ruutvõrratuse lahenditega on võrratuse lahendihulk
  • (2; 3).
  • [2; 3].
  • [2; 3).
  • (2; 3].
  • (3; ∞).
  • [3; ∞).
  • (0; ∞)
  • (e; ∞)
  • [e; ∞)
  • (e; 2e)
  • (e; 2e]
  • (0; e2)
  • (0; e2]

Võrratus

X

L

ln(x – e) ≤ 1

ln x ≥ 1

ln x < 2

Jäta meelde

Aluse tingimus

Võrratus

Argumendi võrratus

a > 1

log2x > log2 4

log2x < log2 4

0 < a < 1

log0,5x > log0,5 4

log0,5x < log0,5 4