Системы логарифмических уравнений
Система логарифмических уравнений — это несколько уравнений с логарифмами, в которых неизвестные должны одновременно удовлетворять всем уравнениям. При решении обязательно находят область допустимых значений (ОДЗ), потому что аргументы логарифмов должны быть положительными.
Как решают систему
Сначала выписывают ОДЗ: каждое основание логарифма должно быть положительным и не равно \(1\), а каждый аргумент — строго положительным. Затем используют свойства логарифмов, замену переменных, равенство логарифмов или логарифмические уравнения. После получения кандидатов их проверяют по ОДЗ и подставляют в исходную систему.
Преобразования системы допустимы только на ОДЗ. Если при решении выполняются возведение в квадрат, умножение на выражение с неизвестными или другие неравносильные действия, найденные пары необходимо проверить в исходной системе.
Решим систему \(\begin{cases}\log_2 x+\log_2 y=3,\\x-y=2.\end{cases}\) ОДЗ: \(x>0\), \(y>0\). По свойству логарифма получаем \(\log_2(xy)=3\), значит \(xy=8\). Из \(x=y+2\): \(y(y+2)=8\), откуда \(y=2\) или \(y=-4\). ОДЗ оставляет \(y=2\), поэтому \(x=4\). Ответ: \((4;2)\).
Система уравнений требует выполнить все уравнения одновременно. Нельзя решать уравнения по отдельности и объединять их корни: нужно находить общие пары значений.
Какое условие обязательно для аргумента \(\log_a(f(x))\)?
Главное
- Сначала составляют ОДЗ для всех логарифмов системы.
- Затем преобразуют систему и находят кандидатов.
- В конце проверяют решения по ОДЗ и в исходной системе.