Методика по решению показательных уравнений

  • docx
  • 21.12.2025
Публикация на сайте для учителей

Публикация педагогических разработок

Бесплатное участие. Свидетельство автора сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Иконка файла материала Методика Трубина.docx

Методическая схема обучения решению   логарифмических уравнений

Деятельность учителя

(задания учащимся, вопросы учителя)

Деятельность учащихся

(ответы в устной и письменной форме)

На доске пишет два уравнения:
1) x²=4
2) log2x=3.
Напоминает, что второе – простейшее логарифмическое уравнение.

Вопрос 1: «Чем принципиально отличаются эти уравнения? Какое действие "спрятано" во втором уравнении?»
Задание 1: Решите устно уравнение log_2 x = 3. Как вы проверили корень?

Вопрос 2: «Вспомните, при каких условиях существует логарифм log_a b? Сформулируйте ограничения на основание a и число b».
Вопрос 3: «Что означает запись log_a f(x)? Какое условие должно выполняться для f(x)
Задание 2: Найдите область определения (ОДЗ) для выражений:
а) log3(x-5)
б) log(x+1)4.

Вопрос 4: «Посмотрите на уравнение. Что общего в левой и правой частях? (Основания логарифмов). Что можно предположить, если логарифмы с одинаковым основанием равны?»
Вопрос 5 (проблемный): «Достаточно ли для решения записать просто x² + 3x - 5 = 7 - 2x? Все ли корни этого квадратного уравнения будут корнями исходного? Почему?»
Задание 3: Решите получившееся квадратное уравнение.

Вопрос 6: «Что произойдет, если мы подставим, например, x2 (отрицательный корень) в исходное уравнение? В какие выражения он попадет?»
Вопрос 7: «Как гарантировать, что после потенцирования мы не получим посторонние корни? Что нужно сделать обязательно?»
Задание 4: Запишите систему условий (ОДЗ) для исходного уравнения.

Задание 5: Давайте решим уравнение полностью, соблюдая все этапы. Кто сможет прокомментировать каждый шаг?
Вопрос 8: «Как удобнее решать систему: найти корни, а потом проверить условия, или решить неравенства сначала?»

Задание 6 (в парах): Решите уравнения, оформив решение как образец:
1) log_5 (3x - 11) = log_5 (2x - 7)
2) log_0.5 (x+4) = log_0.5 (x² - 6)

Вопрос 9: «Давайте сформулируем четкий алгоритм решения уравнения вида log_a f(x) = log_a g(x)».
Вопрос 10: «В чем была главная трудность сегодня? Почему раньше мы решали log_2 x = 3 без системы?»
Д/З: 1) Решить 3 уравнения на потенцирование. 2)* Составить свое уравнение, у которого будет ровно один корень.

 

 

 

 

1.       Устные ответы: «В первом уравнении переменная в степени, во втором – под знаком логарифма. Логарифм – это показатель степени».
Решение: log2x=3 => x = 2³ = 8. Проверка: log28=3 – верно.

2.       Устные и письменные ответы:
Условия: a > 0, a ≠ 1, b > 0.
Решение задания:
а) x - 5 > 0 => x > 5.
б) { x+1 > 0; x+1 ≠ 1; 4 > 0 } => { x > -1; x ≠ 0 }.

3.       Устные ответы: «Основания одинаковые (2). Можно приравнять аргументы».
Решение квадратного уравнения:
x² + 3x - 5 = 7 - 2x
x² + 5x - 12 = 0
D = 73x1 = (-5 + √73)/2x2 = (-5 - √73)/2.

4.       Устные ответы: «При x2 выражение 7-2x будет положительным, но x²+3x-5 может стать отрицательным. Нужно проверять, чтобы оба аргумента были >0».
Письменная запись на доске и в тетрадях (правило):
log_a f(x) = log_a g(x) <=> { f(x) = g(x), { f(x) > 0, g(x) > 0 (или проще: { f(x) = g(x) > 0 ).

5.       Письменное решение (образец):
Дано: log_2 (x² + 3x - 5) = log_2 (7 - 2x).
Решение:
1) Основания равны (2>0, 2≠1). Переходим к системе:
{ x² + 3x - 5 = 7 - 2x, <br> { x² + 3x - 5 > 0, <br> { 7 - 2x > 0.
2) Упрощаем: x² + 5x - 12 = 0 => x1 = (-5+√73)/2 ≈ 1.77x2 = (-5-√73)/2 ≈ -6.77.
3) Проверка условий (подстановка):
- Для x17 - 2*1.77 > 0 – верно. (1.77)²+3*1.77-5 > 0 – верно.
- Для x27 - 2*(-6.77) > 0 – верно. (-6.77)²+3*(-6.77)-5 = 45.8 - 20.31 - 5 > 0 – верно (но расчет приблизительный, важно понять, что оба аргумента положительны).
Ответ: (-5 ± √73)/2.

6.       Письменные ответы (ожидаемые):
1) { 3x-11=2x-7; 3x-11>0 } => { x=4; x>11/3 } => x=4 – подходит.
2) { x+4 = x²-6; x+4>0 } => { x²-x-10=0; x>-4 } => x1=(1+√41)/2≈3.7 (подходит), x2=(1-√41)/2≈-2.7 (не подходит, т.к. > -4, но надо проверить аргумент второго логарифма при подстановке)

7.       Устные ответы (алгоритм):
1. Убедиться, что основания логарифмов одинаковы и удовлетворяют условиям (a>0, a≠1).
2. Перейти к системе: приравнять аргументы И потребовать, чтобы оба аргумента были положительны (f(x)>0, g(x)>0).
3. Решить уравнение f(x)=g(x).
4. Из найденных корней выбрать те, которые удовлетворяют неравенствам (удобно подстановкой проверить f(x)>0).
5. Записать ответ.
На вопрос 10: «Раньше аргумент был просто x, и из равенства x=2³ сразу следовало, что x>0. Теперь аргументы – сложные выражения».