Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Ошибки в тождественных преобразованиях выражений, содержащих логарифмы.




1. Если n N, то logab2n ≠2nlogab.

Ошибка в том, что равенство logab2n =2nlogab справедливо только для b>0. Если b<0, то

logab2n =2nloga (-b).

Вообще говоря, справедливо равенство: logab2n =2nloga ׀ b ׀.

 

2. log2 22x ≠1+ log2 2x.,

Правильное решение:

log2 22x = (log22+ log2 x)2 =(1+ log2 x)2 = 1+ 2log2 x+ log2 2x.

3. .,

Пправильное решение: , так как по формуле перехода от одного основания к другому получим: , а затем применим основное логарифмическое тождество.

.

 

4.Упростите выражение: при условии, что x >y.

.

Правильное решение:

 

=

 

4.

 

 


Раздел 32

 

Ошибки при решении уравнений

 

Задание 1 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение . числа 1 и 2 - корни 2 – посторонний корень корень уравнения - число 1.   Неверно применяется условие равенства произведения двух множителей нулю: произведение двух множителей равно нулю, если хотя бы один из множителей равен нулю, а другой при этом не теряет смысла.  
Решение x=1
Для справки Условие равенства нулю произведения нескольких множителей: для того,чтобы произведение нескольких множителей равнялось нулю, достаточно, чтобы хотя бы один из них равнялся нулю, а другие при этом не теряли смысла.  

 

Упражнение 1

Решите уравнение: .

 

Задание 2 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение . x x=1- не корень уравнения Не учтено условие существования дроби
Решение  
Для справки
Условие равенства дроби нулю: для того, чтобы дробь равнялась нулю, необходимо и достаточно, чтобы ее числитель был равен нулю, а знаменатель – отличен от нуля.

 

1.Решите уравнение . Ответ: числа 1 и 2 корни уравнения – неверный. Правильное решение – корень уравнения только число 1.

Число x = 2 не является корнем уравнения, так как при x = 2 выражение

не определено. Неверно применяется условие равенства произведения двух множителей нулю: произведение двух множителей равно нулю, если один из множителей равен нулю, а другой при этом не теряет смысла.

Упражнение 2

Решите уравнение .

 

2.Решите уравнение . Ответ: х - любое число – неверный.

Правильный ответ , так как при x=1 дробь не определена.

Задание 3 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение . x=1 x=1- не корень уравнения Корней нет Не учтено условие существование дроби
Решение x Ø

 

Упражнение 3

Решите уравнение .

 

 

3.Решите уравнение . Ответ: х =1 – неверный, так как при x =1

дробь не определена. Неверно применено условие равенства дроби нулю: дробь равна нулю, если числитель этой дроби равен нулю, а знаменатель не равен нулю.

 

Правильный ответ: корней нет.

 

Задание 4 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение . Корни: 3;0;-3 x = 0- не корень уравнения Корни: 3;-3 Не учтено условие существования дроби
Решение

 

 

Упражнение 4

Решите уравнение .

 

 

4.Решите уравнение Ответ: 0; 3 - неверный.

Правильный ответ: 3, -3, так как при x = 0 дробь

не определена - знаменатель этой дроби равен нулю.

Задание 5 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение Корни: 2; 3 x=2- не корень уравнения Корень уравнения x = 3 Не учтено условие существования корня
Решение: x =3

 

Упражнение 5

Решите уравнение .

 

 

5. Решите уравнение . Ответ: 2; 3 - неверный. Правильный ответ: 3, так как при x = 2 дробь не определена – корень из отрицательного числа не существует.

 

6. Решите уравнение: (x-3)(x2 +1) =2(x-3)

, ответ: 1; -1 – неверный.

Правильный ответ: 3; 1; -1.Ошибка в том, что был потерян корень при делении обеих частей уравнения на выражение x-3, которое обращается в ноль при х=3, а значит число 3 служит корнем уравнения (x-3)(x2 +1) =2(x-3).

 

 

Задание 6 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение (x-3)(x2 +1) =2(x-3) Корни:-1; 1 Потерян корень уравнения x=3 Корни уравнения: -1;1;3 Потерян корень при делении обеих частей уравнения на выражение x-3, которое обращается в ноль при х = 3, число 3 служит корнем уравнения (x-3)(x2 +1) =2(x-3).
Решение: (x-3)(x2 +1) =2(x-3) ((x-3)(x2 -1=0)

 

Упражнение 6

Решите уравнение: (x-6)(x2 - 3) =(x-6).

 

 

7. Решите уравнение: ׀x-10 ׀(log2(x-3)) = 2(x-10).

 

 

Ответ: 7; 10; 3,25 – неверный.

Правильный ответ: 10; 3,25. Ошибка в том, что корень 7 был найден при

условии x > 10 и этому условию не удовлетворяет.

Задание 7 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение │x-10│· ·(log2(x -3)) =2(x-10) Корни: 7; 10; 3,25 Число 7-не корень Корни уравнения: 10; 3,25. Корень 7 был найден при условии x > 10 и этому условию не удовлетворяет.  
Решение: │x-10│ (log2(x -3)) =2(x-10)

 

Упражнение 7

Решите уравнение: ׀x - 1׀(log2(x-2)) = x-1.

8. Решите уравнение x2 + ׀x-1 ׀= 3, ответ: , -1, 2 – неверный. Правильный ответ -1; . Ошибка в том, что при снятии модуля получаются уравнения, корни которых должны удовлетворять условиям: в одном случае x ≥ 1; в другом случае x <1, корень был найден при условии x ≥ 1 и этому условию не удовлетворяет.

 

Задание 8 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение x2 + ׀x-1 ׀= 3 Корни: ; -1; 2 - не корень Корни уравнения: -1; . Корень был найден при условии x ≥ 1 и этому условию не удовлетворяет, а корень 2 найден при условии x <1 и этому условию не удовлетворяет  
Решение x2 + ׀x-1 ׀= 3

 

Упражнение 8

Решите уравнение x2 + ׀x+1 ׀= 2.

 

9. Решите уравнение (1). Ответ: -1; 2 – неверный.

 

Правильный ответ: -1. Ошибка в том, что x =2 – посторонний корень,

получен при решении уравнения 5-x2 = (1-x)2 (2), неравносильного данному.

Следует проверить условие 1-x ≥ 0, поскольку только при этом условии

уравнения (1) и (2) равносильны.

 

Задание 9 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение Корни: -1; 2 2- не корень Корень уравнения: -1 x =2 – посторонний корень, получен при решении уравнения 5-x2 = (1-x)2 неравносильного данному.  
Решение 5-x2 = (1-x)2 . Проверка: x=-1, равенство верное, значит x=2 – корень данного уравнения. x=2, равенство неверное, значит x=2 – не корень данного уравнения.  

 

Упражнение 9

Решите уравнение

 

 

10. Решите уравнение (x-4) log2(1-x) = 0.

Ответ: 4; 0 – неверный.

Правильный ответ: корень уравнения - 0. Ошибка в том, что x = 4

не удовлетворяет условию существования логарифма:

1-x > 0, т.е. при х = 4 первый множитель равен нулю, а второй при этом

значении переменной не имеет смысла.

 

Задание 10 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение (x-4) log2(1-x) = =0 Корни:   4; 0 4- не корень Корень уравнения 0 x = 4 не удовлетворяет условию существования логарифма: 1-x > 0, при х = 4 первый множитель равен нулю, а второй при этом значении переменной не имеет смысла.  
Решение     (x-4) log2(1-x) = 0  

 

Упражнение 10

Решите уравнение (x2-4) log2(2-x) = 0.

 

11. Решите уравнение . Ответ: x =1 – неверный. Решение: переход от данного уравнения к уравнению не равносилен. Корни первого уравнения 1 и -1, а второе уравнение имеет только один корень 1, так как по определению степени с дробным показателем основание степени положительно и не равно 1. Правильный ответ: 1 и -1.

 

Задание 11 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение Корень:   Потерян корень x=-1 Корни уравнения: 1 и -1 Переход от данного уравнения к уравнению не равносилен. Корни данного уравнения 1 и -1, а второе уравнение имеет только один корень 1, так как по определению степени с дробным показателем основание степени положительно. .  
Решение

 

Упражнение 11

Решите уравнение .

 

12. Решите уравнение =1. Ответ: х = 1; -1 неверный. Правильное решение

x =1, так как по определению степени с дробным показателем основание

степени положительно и не равно 1

.

 

Задание 12 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение =1 Корни:   1 и -1. x=-1- не корень Корень уравнения: 1 Переход от данного уравнения к уравнению не равносилен. Корень данного уравнения =1, так как по определению степени с дробным показателем основание степени положительно. а второе уравнение имеет корени 1 и -1.  
Решение: =1

 

Упражнение 12

Решите уравнение =4.

 

 

13. Решите уравнение .

Ответ: x = 3 – неверный. Правильное решение: x = 3, x = -1, x = 1, так как корень x = 3 получен при условии x > 0, x ≠1,

но по определению степени с целым показателем основание степени может быть равным 1 и отрицательному числу. Проверяем 1, получаем 11-4 = 1, т.е.

1 – корень уравнения. Среди отрицательных чисел только -1 в четной степени равняется 1. Поэтому возможный отрицательный корень -1.

Проверим: получим (-1)-1-3 = 1, значит x = -1 – корень уравнения.

 

Задание 13 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение . Корень:   Потеряны корни 1 и -1 Корни уравнения: -1; 1;3.   Корень x = 3 получен при условии x > 0, x ≠1, по определению степени с целым показателем основание степени может быть равным 1 и отрицательному числу  
Решение При условии x > 0, x ≠1, имеем 0, откуда x =3 По определению степени с целым показателем основание степени может быть равным 1 и отрицательному числу. Проверяем 1, получаем 11-4 = 1, т.е. 1 – корень уравнения. Среди отрицательных чисел только -1 в четной степени равняется 1. Поэтому возможный отрицательный корень -1. Проверим: получим (-1)-1-3 = 1, значит x = -1 – корень уравнения.  

 

 

Упражнение 13

Решите уравнение .

 

 

14. Решите уравнение x2 -1 = (x - 1) .

Ответ: x = -5, x =1 неверные. Правильный ответ: уравнение не имеет

корней.

Ошибки: при x =1 не выполняется условие существования квадратного

корня x2 – 9 ≥ 0; при x = -5 левая часть уравнения положительна, а

правая – отрицательна.

 

Задание 14 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение x2 -1 = (x-1) . Корни:   1 и -5. x=1 и x=-5 – посторонние корни Корней нет При x =1 не выполняется условие существования квадратного корня x2 – 9 ≥ 0; при x = -5 левая часть уравнения положительна, а правая – отрицательна.  
Решение x2 -1 = (x - 1) Ø

 

 

Упражнение 14

Решите уравнение x2 -16 = (x - 4) .

 

15. Решите уравнение: x2 -1 = (x - 1) .

Ответ: x = 4 - неверный. Правильный ответ: корни уравнения 4 и 1. Потеря корня x = 1 произошла при делении обеих частей уравнения на x-1. Это выражение обращается в ноль при x =1, а поэтому х =1 корень данного уравнения

.

 

Задание 15 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение x2 -1 = (x - 1) . Корень   Потерян корень x=1 Корни уравнения 4 и 1 Потеря корня x = 1 произошла при делении обеих частей уравнения на x-1. Это выражение обращается в ноль при x =1, х =1 корень данного уравнения.  
Решение x2 -1 = (x - 1)

 

 

Упражнение 15

Решите уравнение: 4x2 -1 = (2x - 1) .

 

 

16. Решите уравнение lg x2 = 4. Ответ x = 100 – неверный. Правильный ответ

x=100 и x = -100. Ошибка в применении формулы lg x2 = 2lgx. Эта

формула верна только при x > 0. Если же x < 0, то lg x2 = 2lg(-x), поэтому

второй корень получен из уравнения lg(-x) = 2, а первый из уравнения

lgx = 2.

 

Задание Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение lg x2 = 4 Корень: Потерян корень x =-100 Корни уравнения 100 и -100 Ошибка в применении формулы lg x2 = 2lgx. Эта формула верна только при x > 0. Если же x < 0, то lg x2 = 2lg(-x), поэтому второй корень получен из уравнения lg(-x) = 2, а первый из уравнения lgx = 2.  
Решение lg x2 = 4 2lg│x│=4 lg│x│=2 │x│=100

 

 

Упражнение 16

Решите уравнение lg x2 = 6.

 

17. Решите уравнение sin x tg 0,5x = 0. Ответ: x = πn, n неверный.

Правильное решение x =2πn, n . Ошибка в том, что при x = πn первый

множитель равен нулю, а второй при этом значении переменой не

определен, если n – нечетное целое число.

 

Задание 17 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение sin x· ·tg0,5x= 0. x = πn, n Посторонние решния x=π(2k+1), n .   x=2πn, n . Неверно применяется условие равенства произведения двух множителей нулю: при x = πn первый множитель равен нулю, а второй при этом значении переменой не определен, если n – нечетное целое число.  
Решение sin x tg0,5x = 0 x =2πn, n .

 

 

Упражнение 17

Решите уравнение sin2x x tg x = 0.

 

 

18. Решите уравнение sinx =-2. Ответ где -

неверный.

Правильный ответ: это уравнение не имеет корней, так как множество

значений синуса отрезок [-1;1].

 

Задание 18 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение sinx =-2 где Не существует arcsin(-2) Уравнение не имеет корней Это уравнение не имеет корней, так как множество значений синуса отрезок [-1;1].  
Решение sinx =-2, так как E(sinx) = [-1;1], то данное уравнение не имеет решения.  
Для справки Уравнение sinx = a, x- неизвестная переменная, a-некоторое постоянное число. а)Если a>1 или a< -1, то уравнение sinx = a не имеет решений. Например, уравнения sinx = 4, sinx = -2,4 не имеют решений. б)Ecли a= 1, то решение уравнения: x= в) Ecли a= -1, то решение уравнения: x= - г) Ecли a= 0, то решение уравнения: x= д) Ecли |a| то x=(-1)narcsina+πn, n . Например, решение уравнения sinx = 0,3 записывается в виде x=(-1)narcsin0,3+πn, n . Уравнение соsx = a, x- неизвестная переменная, a-некоторое постоянное число. а)Если a>1 или a< -1, то уравнение cosx = a не имеет решений. Например, уравнения cosx = 1,4, sinx = -2,5 не имеют решений. б)Ecли a = 1, то решение уравнения: x= в) Ecли a= -1, то решение уравнения: x= г) Ecли a= 0, то решение уравнения: x= д) Ecли a то x= arccosa+2πn, n . Например, решение уравнения cosx = 0,3 записывается в виде x= arccos0,3+2πn, n . Уравнение tgx = a, x- неизвестная переменная, a-некоторое постоянное число. Решение уравнения x=arctga + πn, n . Например, решение уравнения tgx=3, будет x=arctg3 + πn, n . Замечание: если a=0, то x= πn, n .  

 

Упражнение 18

Решите уравнение sin 5x = 5.

 

19. Решите уравнение sin2x – sinxcosx = 0. Ответ: x = π/4+πn, n - неверный. Правильный ответ: x = π/4+πn, n , x = πk, k .

Ошибка – в делении обеих частей уравнения на sinx.

При x = πk, n sinx = 0 и уравнение обращается в верное равенствот.е.

x = πk, k - решение данного уравнения.

 

 

Задание 19 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение sin2x – sinxcosx = 0 x = π/4+πn, n Потеряно решение x = πk, k x =π/4+πn, n , x = πk, k . в делении обеих частей уравнения на sinx. При x = πk, n sinx = 0 и уравнение обращается в верное равенствот.е. x = πk, k - решение данного уравнения.  
Решение sin2x – sinxcosx=0

 

Упражнение 19

Решите уравнение cos2x – sinxcosx = 0.

 

 

20. Решите уравнение: tg3x= tg 5x. Ответ x = πk/2, k - неверный. Правильный ответ: x = πn, n . Ошибка в том, что не при всех x из серии

x = πk/2, k определены tg3x и tg 5 x (иначе – не все корни из серии

x = πk/2, k входят в ОДЗ данного уравнения). Следует исключить те значения x при которых соs3x и сos5x обращаются в ноль, это происходит при нечетных k. Исключая нечетные k, получим правильный ответ x = πn, n .

 

Задание 20 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение tg3x= tg 5x x = πk/2, k   Постороннее решение x =π/2+ πk, k x = πn, n . Не при всех x из серии x = πk/2, k определены tg3x и tg5x (иначе – не все корни из серии x = πk/2, k входят в ОДЗ данного уравнения).  
Решение tg3x= tg 5x x = πn, n .  
Для справки Условие равенства тангенсов двух углов: tgα = tg β

 

Упражнение 20

Решите уравнение: tg2x= tg 6x.

 

Задание 21 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение сos4x = 0,5 x= Неверно найдено второе слагаемое   Для отыскания x в левой части равенства только первое слагаемое разделили на 4.  
Решение сos4x = 0,5 4x = , x =

 

Упражнение 21

Решите уравнение tg 4x =

 

 

Задание 22 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение cosx+sinx =1 x = πn/2, n Посторонние решения: x = π+ 2πn, n , x = -π/2+ 2πk, k . x =2πn, n , x = π/2+ 2πk, k . Метод решения заключался в возведении обеих частей уравнения в квадрат, т.е. от данного уравнения перешли к уравнению - следствию sin 2x = 0, не все корни которого являются корнями данного.  
Решение sin x + cos x = 1(1).Поскольку период функциии y= sin x + cosx равен 2π, то найдемрешения уравнения (1) на этом периоде, например на отрезке [0; ] Поскольку │sinx│≤1 и │cosx│≤1, и для x из промежутка (π/2; ) по крайней мере, одна из функций (синус или косинус) неположительна и не принимает значения, равные 1, то в этом интервале рашений нет. На оставшемся отрезке [0; π/2 ] очевидные решения x = 0, x = π/2, других решений на интервале (0; π/2) нет, поскольку значения синуса и косинуса на этом интервале численно равны катетам прямоугольного треугольника, гипотенуза которого равна 1. С учетом периода решения данного уравнения: x =2πn, n , x= π/2+ 2πk, k .

Упражнение 22

Решите уравнение 3sin x + cos x = 1.

 

Задание 23 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение 2sin x + cos x = 1. x = π k, . На cos x разделили только левую часть данного уравнения. x=(-1)k arcsin - arctg 0,5 + πk, .   При решении уравнения 2sinx +cosx = 1 получают , это не-верно. Уравнение 2sinx +cosx = 1 – не однородное относительно sinx и cosx, поэтому деление на соsx, при том только левой части уравнения- грубая ошибка.    
Решение 2sin x + cos x = 1 x=(-1)k arcsin - arctg 0,5 + πk, .  
Для справки Уравнение вида asinx+bcosx=c Чтобы решить уравнение такого вида (например, 3sin x + 4cos x =2), можно: 1.Записать его в виде sin(x +t) = (в нашем случае sin(x +t) = , sin(x +t) = ). 2.Решить простейшее тригонометрическое уравнение: sin(x +t) = (в нашем случае sin(x +t) = , x+t =(-1)karcsin 0,4 +πk, ; x = (-1)k arcsin 0,4 – t + πk, ); 3. Определить t, t = arctg b/a (в нашем случае t = arctg4/3); 4. Записать ответ: x = (-1)k arcsin 0,4 – arctg4/3+πk, .    

Упражнение 23

Решите уравнение sin x - cos x = -1.

 

 

21. Решите уравнение: log5(2-x) + log5(-2-x) =1. Ответ: x = - неправильный

Правильный ответ x = -3.

Ошибка в том, что при переходе от уравнения log5(2-x) + log5(-2-x) =1 к

уравнению log5(2-x) (-2-x)=1 расширяется область определения уравнения

(в данном уравнении ОДЗ: x < -2, а после преобразования О.Д.З. расширяется x < -2, x > 2).

Поэтому x = 3 - посторонний корень.

 

Задание 24 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение   log5(2-x) + log5(-2-x) =1 x = Посторонний корень x=3 x= -3. При переходе log5(2-x) + log5(-2-x) =1 к уравнению log5(2-x) (-2-x)=1 расширяется область определения уравнения (в данном уравнении область определения x < -2, а после преобразования –расширяется: x < -2, x > 2).    
Решение log5(2-x) + log5(-2-x) =1 log5(2-x) (-2-x)=1 (2-x) (-2-x)=5 x2=9 x= 3. Проверка x=3. log5(-2-3) не определен, x=3 – не корень. x=-3, log5(2-(-3)) + log5(-2-(-3)) =1 - равенство верно, значит x =-3 – корень уравнения.

 

Упражнение 24

Решите уравнение: log5(4-x2) + log0,2(2-x) =1.

 

 

22. Решите уравнение 2x 51/x =2·5. Ответ: x = 1- неверный. Правильный ответ:

корни уравнения: x =1 и x = log2210 -1. Ошибка заключается в том, что из равенства произведений степеней не следует равенство показателей этих степеней, например, 2log28 5 log51,25 =2·5.

 

Задание 25 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение 2x 51/x=2·5 x = 1 Потерян корень log25. x =1, x = log25 Из равенства произведений степеней не следует равенство показателей этих степеней, например, 2log28 5 log51,25 =2·5  
Решение   Прологарифмируем левую и правую части уравнения 2x 51/x =2·5 по основанию 2, получим уравненеие, равносильное данному:

 

Упражнение 25

Решите уравнение 7x 41/x =7·4.

 

23. Решите уравнение . Ответ: x = 4, x =284 – неверный.

Правильный ответ: x =284. Ошибка появилась от того, что при возведении обеих частей данного уравнения в квадрат получилось

уравнение – следствие, не все корни которого являются корнями данного уравнения.

При таком методе решения требуется сделать проверку найденных корней.

, значит, x = 4 не корень данного уравнения. , значит, x =284 корень данного уравнения.

Задание 26 Неверный ответ Ошибка Верный ответ Причина ошибки
Решите уравнение . x = 4, x=284 Посторонний корень x = 4 x=284. Ошибка появилась от того, что при возведении обеих частей данного уравнения в квадрат получилось уравнение – следствие, не все корни которого являются корнями данного уравнения.  
Решение: . Проверка: , значит, x = 4 не корень данного уравнения. , значит, x =284 корень данного уравнения.  

 

 

Упражнение 26

Решите ура

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...