181-233 ΛΟΓΑΡΙΘ 2012€ολύ καλές... · «µαζεύουµε», στη...
TRANSCRIPT
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
181
ΕΚΘΕΤΙΚΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ
1. ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ – ΤΥΠΟΙ – Ι∆ΙΟΤΗΤΕΣ ∆ΥΝΑΜΕΩΝ
I).
⋅⋅⋅
=α
αααα ν ς παράγοντεν
...
1ν αν ,
1ν αν ,
=
> ℜ∈α και ∗Ν∈ν
II). 10 =α , ν
ν
αα
1=− , ν µν
µ
αα = 0>α , Ζ∈µ , ∗Ν∈ν και 00 =νµ
εάν
∗Ν∈νµ,
Ορισµός : Αν 0>α και x άρρητος, ορίζουµε ,lim νραα∞→
=v
x όπου νρ ακολουθία
ρητών µε x=+∞→
ννρlim . Επιπλέον ορίζουµε ,00 =x για κάθε 0>x , ενώ δεν ορίζεται
η δύναµη ,xα µε 0<α και x άρρητο.
Έτσι το σύµβολο ,xα εφόσον το x παίρνει και άρρητες τιµές ορίζεται µόνο για
.0≥α
III). Αν +ℜ∈βα , και ℜ∈21, xx τότε
•••• 2121 xxxx +=⋅ ααα
•••• xxx a ββα ⋅=⋅ )(
•••• 2121 )( xxxx ⋅= αα
•••• 21
2
1xx
x
x−=α
αα
•••• x
xx
βα
βα
=)(
•••• 21
1,021 xxxx =⇔=
≠> αα
αα
2. ΟΡΙΣΜΟΣ ΕΚΘΕΤΙΚΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ
Ορίζουµε εκθετική συνάρτηση µε βάση τον 0>α και 1≠α :
∗+ℜ→ℜ:f µε xxf α=)( , 0>α .
Εάν 1=α τότε έχουµε τη σταθερή συνάρτηση 1)( =xf
∆ηλαδή η εκθετική συνάρτηση xα , 0>α έχει πεδίο ορισµού το ℜ
∆ηλαδή η εκθετική συνάρτηση xα , 0>α έχει πεδίο τιµών το ),0( +∞=ℜ∗+
Γενικά ονοµάζουµε εκθετική συνάρτηση κάθε συνάρτηση που περιέχει µεταβλητή
έστω x σε εκθέτη.
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
182
Παράδειγµα
Η f µε 12
5)( += xxf είναι εκθετική.
Η g µε 23)( ++= xxxxg είναι εκθετική
Ενώ η f µε xxxxf 25)( 23 +−= δεν είναι εκθετική.
3. ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΕΚΘΕΤΙΚΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ –
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
10 <<α 1>α
• Η )(xf γν. φθίνουσα στο ℜ ,δηλ. για
21)()( 2121xxxfxfxx αα >⇔>⇔<
• Η )(xf γν. αύξουσα στο ℜ , δηλ. για
21)()( 2121xxxfxfxx αα <⇔<⇔<
• Η γραφική παράσταση έχει ασύµπτωτο
τον άξονα xO και τέµνει τον yy' στο
)1,0(
• Η γραφική παράσταση έχει ασύµπτωτο
τον άξονα 'xO και τέµνει τον yy' στο
)1,0(
• +∞=−∞→
)(lim xfx
• 0)(lim =+∞→
xfx
• 0)(lim =−∞→
xfx
• +∞=+∞→
)(lim xfx
• Αν 1=α η f µε 11)( === xxxf α είναι σταθερή
11 == xy
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
183
Παράδειγµα
Θεωρούµε τη συνάρτηση ( )x
xf
−=α1
2 , 0≠α . Να βρείτε για ποιες τιµές του α
i). ορίζεται η συνάρτηση στο ℜ
ii). είναι εκθετική
iii). είναι σταθερή
iv). είναι γνησίως µονότονη
v). είναι 1-1
vi). Να κάνετε τη γραφική παράσταση της συνάρτησης για τις διάφορες τιµές του
α
Λύση
i). Η συνάρτηση ορίζεται για κάθε ℜ∈x , εφόσον είναι :
( ) ⇔>−⇔>−
⇔>− 012012
01
2 αααα
α ( 0<α ή
2
1>α )
ii). Εφόσον ορίζεται, η συνάρτηση είναι εκθετική αν ισχύει :
11211
2 ≠⇔≠−⇔≠− αααα
.
Αρά η συνάρτηση είναι εκθετική για 0<α ή 12
1<<α ή 1>α
iii). Η συνάρτηση είναι σταθερή αν 111
2 =⇔=− αα
iv). Εφόσον δε µας ενδιαφέρει το είδος µονοτονίας, η συνάρτηση θα είναι γνησίως
µονότονη, για τις τιµές του α που είναι εκθετική, δηλαδή όταν 0<α ή
12
1<<α ή 1>α .
v). Για τις ίδιες τιµές θα είναι και 1-1, διότι η εκθετική είναι 1-1.
vi). Εδώ θα πρέπει να εξετάσουµε το είδος της µονοτονίας, για να µας βοηθήσει
στη γραφική παράσταση της συνάρτησης.
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
184
• Αν ⇔>−⇔>−⇔>−−⇔>− 01
101
1011
211
2αααα
( ) ( 00101
<⇔>−⇔>−
⇔ αααα
α ή )1>α .
Η συνάρτηση είναι γνησίως αύξουσα
• Αν 12
11
120 <<⇔<−< α
α, η συνάρτηση είναι γνησίως φθίνουσα
• Αν ,1=α η συνάρτηση είναι σταθερή , µε τιµή ( ) 1=xf
Ανακεφαλαιώνοντας έχουµε :
∞− 0 2
1 1 ∞+
∆εν ορίζεται
Γνησίως αύξουσα Γν. φθίνουσα Γνησίως αύξουσα
σταθερή
Να προσέξουµε: Ο παραπάνω πίνακας αφορά τις τιµές του α και όχι του x .Η
συνάρτηση, εφόσον είναι µονότονη, δεν αλλάζει είδος µονοτονίας σε όλο το ℜ . Έτσι
έχουµε την ακόλουθη γραφική παράσταση.
0<α ή 1>α 1=α 1
2
1<<α
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
185
4. Η ΕΚΘΕΤΙΚΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ xexf =)( , ΟΠΟΥ 718,2)1
1(lim ≅+=∞→ νν
e
5. ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΕΙΣ ΓΡΑΦΙΚΩΝ ΠΑΡΑΣΤΑΣΕΩΝ
• κ±→ )()( xfxf (πάνω (+) ή κάτω (-) κατά κ µονάδες)
• )()( κ±→ xfxf (δεξιά (-) ή αριστερά (+) κατά κ µονάδες)
Παράδειγµα
Να κάνετε τις γραφικές παραστάσεις των παρακάτω συναρτήσεων στο ίδιο σύστηµα
αξόνων:
i). 2)( −= xexf
ii). 1)( −= xexg
iii). 1)( 2 −= −xexh
Λύση
Σχεδιάζουµε πρώτα τη γραφική παράσταση της συνάρτησης xey = .
i). Η γραφική παράσταση της f προκύπτει από τη γραφική παράσταση της
xey = αν τη µετατοπίσουµε δυο µονάδες δεξιά.
ii). Η gC θα προκύπτει πάλι από την xey = , µετατοπίζοντας την µια µονάδα
κάτω (άρα η gC έχει οριζόντια ασύµπτωτη την 1−=y ).
xey =
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
186
iii). Τέλος, η hC προκύπτει από τη µετατόπιση της fC κατά µια µονάδα προς τα
κάτω ή από την xey = κατά µια µονάδα κάτω και στη συνέχεια δυο µονάδες
δεξιά. Η hC έχει την ίδια ασύµπτωτη µε την gC .
6. ΣΥΜΜΕΤΡΙΑ ΤΩΝ ΓΡΑΦΙΚΩΝ ΠΑΡΑΣΤΑΣΕΩΝ ΤΗΣ
xxf 2)( = & xxg )2
1()( = ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΟΝ ΑΞΟΝΑ yy'
Είναι: )(22
1)
2
1()( xfxg x
xx −==== −
fC
gC
hC
xey =
xy )2
1(=
xy 2=
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
187
7. Η ΕΚΘΕΤΙΚΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΕΙΝΑΙ «1-1»
Αν 21 xx ≠ ⇒ 21 xx αα ≠ και µε απαγωγή σε άτοπο αποδεικνύεται ότι αν
2121 xxxx =⇒=αα και ισοδύναµα 21
21 xxxx =⇔= αα
8. ΕΚΘΕΤΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ
Ονοµάζουµε κάθε εξίσωση που περιέχει άγνωστο x ή συνάρτηση του αγνώστου x
σε εκθέτη.
Παράδειγµα:
i). Η εξίσωση xx 2535 1 +=+ είναι εκθετική
ii). Η εξίσωση 753 =x είναι εκθετική
iii). Ενώ η εξίσωση 435 32 =+ xx δεν είναι εκθετική.
…………………………………………………………………………………………..
9. ΚΥΡΙΟΤΕΡΟΙ ΤΡΟΠΟΙ ΛΥΣΕΩΣ ΕΚΘΕΤΙΚΩΝ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ
1η µορφή: βα =x ή βα =)(xf
δηλαδή έχουµε ένα µόνο µονώνυµο στο α΄ µέλος και ένα µόνο µονώνυµο στο β΄
µέλος, καθώς και 1≠α ενώ +ℜ∈β
Για να επιλύσουµε αυτήν την εκθετική εξίσωση διακρίνουµε δυο περιπτώσεις:
• Αν έχουµε ή µπορούµε να δηµιουργήσουµε δυνάµεις της ίδιας βάσης λύνουµε την
εξίσωση µε χρήση της νµααα
α
νµ =⇔=≠
≠
0
1( )
Προσοχή!!! Εάν 0>α τότε 0>xα για κάθε ℜ∈x . (π. χ. 55 1 −=+x αδύνατη)
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
188
Παραδείγµατα
Να λυθούν οι εξισώσεις
i). 7293 =x ii). 32
125 =x iii). 1255 22
=+x
Λύση
i). 6337293 6 =⇔=⇔= xxx
ii). 15522)2(232232
12 55155155 −=⇔−=⇔=⇔=⇔=⇔= −−− xxxxxx
iii). ⇔=+ 1255 22x ⇔=+ 32 552x 1132 22 ±=⇔=⇔=+ xxx
• Εάν βα =)(xf και ο β δεν µπορεί να γραφεί σαν δύναµη του α τότε η εξίσωση
λύνεται µε λογαρίθµιση.
…………………………………………………………………………………………..
Παράδειγµα:
Να λυθούν οι εξισώσεις:
i). 113 1 =+x ii). 55 1 −=+x
Λύση
i). ( ) ⇔=+⇔=⇔= ++ 11log3log111log3log113 11 xxx
13log
11log
3log
11log1 −=⇔=+⇔ xx
ii). ⇔−=+ 55 1x αδύνατη αφού ,05 1 >+x για κάθε IRx∈
…………………………………………………………………………………………
Προσοχή!!! Το 1 µπορεί να γραφεί σαν δύναµη οπουδήποτε αριθµού α , 0≠α .
Παράδειγµα
Να λυθεί η εξίσωση: 15 22
=−x
Λύση
⇔=− 15 22x ⇔=− 02 552x ⇔=− 022x ⇔= 22x 2±=x
…………………………………………………………………………………………
Άσκηση : Να λυθούν οι εξισώσεις
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
189
i). 82 52
=−x
ii). 57 422 ++ = xx
iii). 15 42
=−x
iv). 255 42
−=−x
v). 125 =x
vi). 77 3 −=+x
Λύση
i). 82 52
=−x ⇔ 22883522 22352
±=⇔±=⇔=⇔=−⇔=− xxxxx
ii). 57 422 ++ = xx ⇔ 527 )2(2
2 ++ = xx ⇔ 1027 222 ++ = xx ⇔ 10272 +=+ xx ⇔
0322 =−− xx ⇔ 3=x ή 1−=x
iii). 15 42
=−x ⇔ 04 552
=−x ⇔ 2404 22 ±=⇔=⇔=− xxx
iv). 255 42
−=−x αδύνατη
v). 125 =x ⇔ 12log5log =x ⇔ 12log5log =x ⇔5log
12log=x
vi). 77 3 −=+x αδύνατη
…………………………………………………………………………………………
2η µορφή: 0)( =xf α
∆ηµιουργούµε (αν είναι δυνατόν) δυνάµεις µε την ίδια βάση και τον ίδιο εκθέτη και
στη συνέχεια λύνουµε την άσκηση µε βοηθητικό άγνωστο.
Παράδειγµα
Να λυθεί η εξίσωση : 1893 1 =++ xx
Λύση
1893 1 =++ xx ⇔
01893 1 =−++ xx ⇔
018)3(33 2 =−+⋅ xx ⇔
018)3(33 2 =−+⋅ xx ⇔
01833)3( 2 =−⋅+ xx ⇔ θέτω yx =3
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
190
01832 =−+ yy ⇔
31 =y ή 62 −=y
• Για 31 =y έχουµε 133 =⇔= xx
• Για 62 −=y έχουµε 63 −=x αδύνατη αφού 03 >x
…………………………………………………………………………………………
3η µορφή : )()( xx gf βα =
Όταν δεν µπορούµε να δηµιουργήσουµε δυνάµεις µε την ίδια βάση τότε
προσπαθούµε να λύσουµε την άσκηση δηµιουργώντας δυνάµεις µε τον ίδιο εκθέτη,
«µαζεύουµε», στη συνέχεια χωρίζουµε στα µέλη της εξίσωσης τις δυνάµεις µε όµοιες
βάσεις, κάνουµε αναγωγές οµοίων όρων, χωρίζουµε γνωστούς από άγνωστους κ.τ.λ.
1ο Παράδειγµα
Να λυθεί η εξίσωση: 3421 53537 ++++ −=−⋅ xxxx
Λύση
3421 53537 ++++ −=−⋅ xxxx ⇔
342 553355337 ⋅−⋅=⋅−⋅⋅ xxxx ⇔
xxxx 5125381525321 ⋅+⋅−⋅−⋅ ⇔
xx 3605100 ⋅=⋅ ⇔
10
6
3
5=
x
x
⇔5
3)
3
5( =x ⇔ 1)
3
5()
3
5( −=x ⇔ 1−=x
…………………………………………………………………………………………
2ο Παράδειγµα
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
191
Να λυθεί η εξίσωση: 112 441193 +− +⋅=+ xxxx
Λύση
112 441193 +− +⋅=+ xxxx ⇔
112 4444119)3( ⋅+⋅⋅=+ − xxxx ⇔
xxxx 4444
1199 ⋅+⋅=+ ⇔
xx 44
2792 ⋅=⋅ ⇔
8
27
4
9=
x
x
⇔8
27)
4
9( =x ⇔ 32 )
2
3()
2
3( =x ⇔ 32 =x ⇔
2
3=x
…………………………………………………………………………………………
4η µορφή: 1)]([ )( =xgxf
Οι εξισώσεις αυτές έχουν λύσεις τις λύσεις των εξισώσεων:
• 1)( =xf ή
• 0)( =xg και 0)( >xf ή
• 1)( −=xf και )(xg άρτιος
1ο Παράδειγµα:
Να λυθεί η εξίσωση: 1)75(2322 =+−
+− xxxx
Λύση
Η εξίσωση έχει λύσεις: 1752 =+− xx ⇔ 2=x ή 3=x
Προσοχή!!! Εάν 0)( >xf λύνονται και µε λογαρίθµιση.
>+−
=+−
075
0232
2
xx
xx
03 κάθεγια
0752
<−=∆
>+−
⇔
χxx
1=x ή 2=x
…………………………………………………………………………………………
2ο Παράδειγµα : Να λυθεί η εξίσωση: 1)55( 22 =+− +xxx
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
192
5η µορφή: αα=)()]([ xfxf , 0)( >xf , 0>α
Η εξίσωση έχει λύση τη λύση της α=)(xf
Παράδειγµα:
Να λυθεί η εξίσωση : 27)157( 1572 2
=+− +− xxxx
Λύση
01572 >+− xx για κάθε ℜ∈x αφού 0<∆
Έχουµε: 31572 3)157(2
=+− +− xxxx ⇔ 31572 =+− xx
⇔ 01272 =+− xx
⇔ 31 =x ή 42 =x
…………………………………………………………………………………………
Παράδειγµα
Να λυθεί η εξίσωση: xx xx =++ 132
Λύση
xx xx =++ 132
⇔ 0132
=−++ xx xx ⇔
0)1( 32
=−+ xxxx ⇔
=
=+ 1
032 xxx
x⇔ 4η µορφή
………………………………..…………………………………………………………
6η µορφή:
Σε µερικές περιπτώσεις για να λύσουµε εκθετική εξίσωση (που δεν µπορούµε να τη
λύσουµε µε τις προηγούµενες µεθόδους) διαιρούµε τα µέλη της εξίσωσης µε µια από
τις υπάρχουσες δυνάµεις µε άγνωστο εκθέτη, συνήθως µε τη δύναµη που έχει τη
µεγαλύτερη βάση ή µε τη δύναµη που έχει τη µικρότερη βάση.
1ο Παράδειγµα
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
193
Να λυθεί η εξίσωση: xxx 56)21(10 ⋅=+
Λύση
xxx 56)21(10 ⋅=+ ⇔x
x
x
xx
10
56
10
)21(10 ⋅=
+⇔ xx )
10
5(621 ⋅=+ ⇔
⇔ xx )2
1(621 ⋅=+ ⇔
x
xx
2
1621 ⋅=+
11 =
⇔x
x
x
2
621 =+
yx =
⇔2
y
y6
1 =+ ⇔ 62 =+ yy
⇔ 062 =−+ yy ⇔
−=
=
3
2
2
1
y
y
• Για 21 =y έχουµε 122 =⇔= xx
• Για 32 −=y έχουµε 32 −=x αδύνατη αφού 02 >x για κάθε ℜ∈x .
Σηµείωση: Η προηγούµενη άσκηση λυνόταν και ως εξής:
xxx 56)21(10 ⋅=+ ⇔ xxxx 56)21(25 ⋅=+⋅ ⇔ 6)21(2 =+ xxyx =
⇔2
…
…………………………………………………………………………………………
2ο Παράδειγµα
Να λυθεί η εξίσωση : xxx 659342 ⋅=⋅+⋅
Λύση
xxx 659342 ⋅=⋅+⋅x9
µε διαιρούµε
⇔x
x
x
x
x
x
9
65
9
93
9
42 ⋅=
⋅+
⋅⇔ xx )
9
6(53)
9
4(2 ⋅=+⋅ ⇔
xx )3
2(53)
9
4(2 ⋅=+⋅ ⇔ xx )
3
2(53])
3
2[(2 2 ⋅=+⋅ ⇔ xx )
3
2(53])
3
2[(2 2 ⋅=+⋅ ⇔
[θέτω yx =)3
2( ] ⇔ yy 532 2 =+ ⇔ 0352 2 =+− yy ⇔
=
=
2
3
1
2
1
y
y
• Για 11 =y έχουµε 1)3
2( =x ⇔ 0)
3
2()
3
2( =x ⇔ 0=x
• Για 2
32 =y έχουµε
2
3)
3
2( =x ⇔ 1)
3
2()
3
2( −=x ⇔ 1−=x
10. ΕΚΘΕΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
194
Λύνονται µε παρόµοιες µεθόδους που χρησιµοποιούµε για τη λύση εκθετικών
εξισώσεων. Εφαρµόζουµε τις ιδιότητες δυνάµεων και προσπαθούµε να το φέρουµε σε
απλή µορφή συστήµατος χωρίς εκθετικές εξισώσεις.
Παράδειγµα
Να λύσετε τα συστήµατα
1.
⋅=
=+
++
xyx
yx
284
39 31
2.
=+
=+−
8
12 652
yx
xx
3.
=⋅
=⋅−
−
933
1421
1
yx
yx
4.
=+⋅
=−− 6539
453yx
yx
Λύση
1.
⋅=
=+
++
xyx
yx
284
39 31
⇔
⋅=
=+
++
xyx
yx
22)2(
3)3(32
312
⇔
=
=++
++
3)(2
3)1(2
22
33xyx
yx
⇔
+=+
+=+
322
322
xyx
yx
⇔
2
132
12⋅
⋅
=+
=−
yx
yx ⇔
=+
=−
32
224
yx
yx
)(+
⇔
=+
=
32
55
yx
x
⇔
=+
=
321
1
y
x ⇔
=
=
1
1
y
x ⇔ )1 ,1(),( =yx
…………………………………………………………………………………………
2.
=+
=+−
8
12 652
yx
xx
⇔
=+
=+−
8
22 0652
yx
xx
⇔
=+
=+−
8
0652
yx
xx ⇔
=+
==
8
3 ή 2
yx
xx
⇔
=
=
)5 ,3(),(
ή
)6 ,2(),(
yx
yx
…………………………………………………………………………………………
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
195
3.
=⋅
=⋅−
−
933
1421
1
yx
yx
⇔
=
=⋅−+
−
21
21
33
122yx
yx
⇔
=
=−+
+−
21
021
33
22yx
yx
⇔
=−+
=+−
21
021
yx
yx
⇔
=+
=+
3
12
yx
yx
)(−
⇔
=+
−=
3
2
yx
y ⇔
=
−=
5
2
x
y⇔ )2,5(),( −=yx
…………………………………………………………………………………………
4.
=+⋅
=−− 6539
453yx
yx
⇔
=+⋅
=−
653
19
453
yx
yx
(1)
Θέτουµε x3=α και y5=β τότε από (1) έχουµε:
(1) ⇔
=+
=−
69
4
βα
βα ⇔
=−+
−=
649
4
αα
αβ ⇔
=−+
−=
ααα
αβ
649
42
⇔
=+−
−=
0910
42 αα
αβ ⇔
==
−=
9 ή 1
4
αααβ
⇔
=
−=
)5,9(),(
ή
αιαπορρίπτετ )3,1(),(
βα
βα
Οπότε,
=
=
β
αy
x
5
3 ⇔
=
=
55
93y
x
⇔
=
=1
2
55
33y
x
⇔
=
=
1
2
y
x ⇔ )1 ,2(),( =yx
…………………………………………………………………………………………
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
196
11. ΕΚΘΕΤΙΚΕΣ ΑΝΙΣΩΣΕΙΣ
Για να λύσουµε εκθετικές ανισώσεις χρησιµοποιούµε τη µονοτονία της εκθετικής
συνάρτησης.
• Η xxf α=)( εάν 10 << α είναι γνησίως φθίνουσα άρα 2121 xxxx <⇔> αα
• Η xxf α=)( εάν 1>α είναι γνησίως αύξουσα άρα 2121 xxxx >⇔>αα
Παράδειγµα: Να λυθούν οι ανισώσεις
1. 13 672
<+− xx 2.
2
52
4
1
2
12 +−
<
xxx
3. ( ) 125.05.0 15 2
<−−xx 4. 08264 <+⋅− xx
Λύση
1. 13 672
<+− xx ⇔ 067 332
<+− xxαύξουσα γν.
3)( xxf =⇔ 0652 <+− xx ⇔ )6 ,1(∈x
…………………………………………………………………………………………
2. 2
52
4
1
2
12 +−
<
xxx
⇔2
5
2
2
2
1
2
12 +−
<
xxx
⇔ 522
2
1
2
12 +−
<
xxx
xxf )2
1()(
φθινουσα γν.
=
⇔
⇔ 5222 +>− xxx ⇔ 0542 >+− xx ⇔
),5()1,( +∞−−∞∈ ∪x
…………………………………………………………………………………………
3. ( ) 125.05.0 15 2
<−−xx ⇔ ( ) 315 5.05.02
<−−xx φθίνουσα γν.
)5.0()( xxf =⇔ 315 2 >−− xx ⇔
0452 <+− xx ⇔ )4 ,1(∈x
…………………………………………………………………………………………
4. 08264 <+⋅− xx ⇔ 0826)2( 2 <+⋅− xx ⇔ (θέτω )2 yx =
0862 <+− yy ⇔ )4 ,2(∈y ⇔ 422 << x ⇔ 21 222 << x αύξουσα γν.
2)( xxf =⇔
21 << x
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
197
12. Ο ΝΟΜΟΣ ΤΗΣ ΕΚΘΕΤΙΚΗΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ
Η εκθετική συνάρτηση cto eQtQ ⋅=)( εκφράζει ένα φυσικό µέγεθος που
µεταβάλλεται µε το χρόνο t , όπου 0Q είναι η αρχική τιµή του Q για 0=t και c µια
σταθερά που εξαρτάται κάθε φορά από τη συγκεκριµένη εφαρµογή. Η συνάρτηση
αυτή λέγεται νόµος της εκθετικής µεταβολής . Ειδικότερα :
• Αν 0>c → εκθετική αύξηση
• Αν 0<c → εκθετική ή απόσβεση
Παράδειγµα
Αν η ηµιζωή µιας ραδιενεργού ουσίας είναι 8 έτη να δείξετε ότι : 82)(t
oQtQ−
⋅=
[Ηµιζωή ή χρόνος υποδιπλασιασµού µιας ραδιενεργού ουσίας λέγεται ο χρόνος που
χρειάζεται για να διασπαστεί ή να εξαφανιστεί η µισή ποσότητα της ραδιενεργού
ουσίας.]
Λύση
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
198
Αφού η ηµιζωή = 8 έτη σηµαίνει ότι σε 8 χρόνια η ποσότητα της ραδιενεργού ουσίας
που διασπάται είναι 2
oQ δηλαδή
2)8( oQ
Q = .
Άρα, cto eQtQ ⋅=)( για 8=t : c
o eQQ 8)8( ⋅=2
)8( oQQ =
⇔ co
o eQQ 8
2⋅= ⇔ ce8
2
1= ⇔
8
2
1=ce ⇔ 8
11)2( −=ce ⇔ 8
1
2−
=ce .
Άρα, t
oQtQ 8
1
2)(−
⋅= ή 82)(t
oQtQ−
⋅= .
…………………………………………………………………………………………
2ος τρόπος
co eQQ 8)8( ⋅= ⇔ c
oo eQ
Q 8
2⋅= ⇔ ce8
2
1= ⇔ ce8ln
2
1ln = ⇔ ec ln82ln 1 =−
⇔ c82ln =− ⇔ 2ln8
1−=c .
Οπότε,
cto eQtQ ⋅=)( ⇔ t
o eQtQ )()(2ln
8
1−
= ⇔
⇔ to eQtQ )()(
8
1
2ln−
= ⇔
⇔ toQtQ )2()( 8
1−
⋅= ⇔
⇔ 82)(t
oQtQ−
⋅=
…………………………………………………………………………………………
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
199
ΛΟΓΑΡΙΘΜΟΙ
Ορισµός: Έστω οι πραγµατικοί αριθµοί α και θ έτσι ώστε 10 ≠< α και 0>θ .
Λογάριθµο του θ ως προς βάση α , όπου 10 ≠< α είναι ο εκθέτης στον οποίο
πρέπει να υψώσουµε τον α για να βρούµε το θ .
θθα αlog=⇔= xx Περιορισµοί: 10 ≠< α και 0>θ
Παραδείγµατα
1. 38log2 = γιατί 823 =
2. 29log3 = γιατί 932 =
3. 24
1log2 −= γιατί
4
1
2
12
22 ==−
Χαρακτηριστικοί λογάριθµοι
• ∆εκαδικοί λογάριθµοι
Είναι οι λογάριθµοι µε βάση το 10 (δηλ. 10=α ). Συµβολίζουµε θlog .
∆ηλαδή θθ =⇔= xx 10log
• Φυσικοί ή νεπέριοι λογάριθµοι
Είναι οι λογάριθµοι που έχουν βάση το 718,2)1
1(lim ≅+=∞→
ν
ν νe (δηλαδή
)e=α . Συµβολίζουµε θln . ∆ηλαδή θθ =⇔= xexln .
Συνέπειες ορισµού
• xa x =αlog • θα θα =log • 1log =αα • 01log =α
• xx =10log • θθ =log10 • 110log = • 01log =
• xe x =ln • θθ =lne • 1ln =e • 01ln =
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
200
Ι∆ΙΟΤΗΤΕΣ ΛΟΓΑΡΙΘΜΩΝ
Ισχύουν εφόσον 10 ≠< α και 0, 21 >θθ και 0>θ
1. 2121 loglog)(log θθθθ ααα +=⋅
2. 212
1 loglog)(log θθθθ
ααα −=
3. θκθ ακ
α loglog ⋅=
4. θν
θθ αν
αν
α log1
loglog1
== , ∗Ν∈ν
5. Τύπος αλλαγής βάσης:
βθ
θα
αβ log
loglog = ,
αθ
αθ
θα ln
ln
log
loglog == όπου 0, >βα µε 1, ≠βα , 0>θ
Αποδείξεις
1. Έστω ότι είναι 11log x=θα και 22log x=θα (1)
Τότε έχουµε 11 θα =x και 2
2 θα =x οπότε
2121 θθαα ⋅=⋅ xx δηλαδή 21
21 θθα ⋅=+xx
Από τον ορισµό του λογαρίθµου η τελευταία ισότητα είναι ισοδύναµη µε την
2121 )(log xx +=⋅θθα από την οποία λόγω των (1) έχουµε τελικά:
2121 loglog)(log θθθθ ααα +=⋅
…………………………………………………………………………………………
2. Έστω ότι είναι 11log x=θα και 22log x=θα (1)
Τότε έχουµε 11 θα =x και 2
2 θα =x οπότε
2
1
2
1
θθ
αα
=x
x
δηλαδή 2
121
θθ
α =−xx
Από τον ορισµό του λογαρίθµου η τελευταία ισότητα είναι ισοδύναµη µε την
212
1 )(log xx −=θθ
α από την οποία λόγω των (1) έχουµε τελικά:
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
201
212
1 loglog)(log θθθθ
ααα −=
…………………………………………………………………………………………
3. Έστω ότι είναι x=θαlog (2) . Τότε έχουµε θα =x οπότε κκ θα =x . Από τον
ορισµό όµως του λογαρίθµου, η τελευταία ισότητα είναι ισοδύναµη µε την
xκθ κα =log από την οποία λόγω της (2) προκύπτει ότι θκθ α
κα loglog ⋅= .
…………………………………………………………………………………………
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
202
ΛΟΓΑΡΙΘΜΙΚΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ
Ορισµός: Την αντίστροφη συνάρτηση της εκθετικής συνάρτησης ∗+ℜ→ℜ:f µε
xxf α=)( , 10 ≠< α την ονοµάζουµε λογαριθµική συνάρτηση µε βάση α και τη
συµβολίζουµε xxf αlog)( = .
∆ηλαδή ορίζεται ℜ→ℜ∗+:f µε xxf αlog)( = , 10 ≠< α
Ισχύουν τα εξής:
ΕΚΘΕΤΙΚΗ ΛΟΓΑΡΙΘΜΙΚΗ
• Πεδίο ορισµού ℜ=Α Πεδίο ορισµού ∗+ℜ=Α
• Σύνολο τιµών ∗+ℜ=Α)(f Σύνολο τιµών ℜ=Α)(f
• yxxy =⇔= αα log
• Οι γραφικές τους παραστάσεις είναι συµµετρικές ως προς τη διχοτόµο της γωνίας
xyyOx =∧
:
• ∆ηλαδή αν ),( λκΜ ανήκει στην γραφική παράσταση της xy α= τότε το
),( κλΝ ανήκει στην γραφική παράσταση της xy αlog=
•
• Αν 1>α τότε η xy αlog= είναι
γνησίως αύξουσα
Αν 10 << α τότε η xy αlog= είναι γνησίως
φθίνουσα
• Οι γραφικές τους παραστάσεις έχουν το ίδιο είδος µονοτονίας.
•
Η λογαριθµική συνάρτηση είναι 1-1
∆ηλ. αν 2121 loglog xxxx αα ≠⇒≠ οπότε εάν 2121 loglog xxxx =⇒= αα
∆ηλ. 2121 loglog xxxx =⇔= αα
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
203
ΛΟΓΑΡΙΘΜΙΚΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟ 10: xxf log)( =
• Πεδίο ορισµού : ),0( +∞=ℜ=Α ∗+
• Σύνολο τιµών: ℜ=Α)(f
• Γνησίως αύξουσα δηλ. αν
2121 loglog xxxx αα <⇒<
• Έχει γραφική παράσταση που
τέµνει τον xx' στο )0 ,1( και
ασύµπτωτο τον yO .
• Αν 10 << x τότε 0log <x
• Αν 1>x τότε 0log >x
ΛΟΓΑΡΙΘΜΙΚΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟ e : xxf ln)( =
• Πεδίο ορισµού : ),0( +∞=ℜ=Α ∗+
• Σύνολο τιµών: ℜ=Α)(f
• Γνησίως αύξουσα δηλ. αν
2121 lnln xxxx <⇒<
• Έχει γραφική παράσταση που
τέµνει τον xx' στο )0 ,1( και
ασύµπτωτο τον yO .
• Αν 10 << x τότε 0ln <x
• Αν 1>x τότε 0ln >x
xy 10=
xy log=
xey =
xy ln=
xy =
xy =
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
204
Παράδειγµα
Θεωρούµε την συνάρτηση x
xxf
+−
=1
1ln)(
i). Να βρείτε το πεδίο ορισµού της
ii). Να εξετάσετε αν είναι άρτια ή περιττή.
iii). Να αποδείξετε ότι είναι 1-1.
Λύση
i). Θα πρέπει : 01
1>
+−
x
x⇔ 110)1)(1( <<−⇔>+− xxx
Άρα το πεδίο ορισµού της συνάρτησης είναι το σύνολο )1 ,1(−=fD
ii). Λόγω της συµµετρικότητας του πεδίου ορισµού της, αν fDx ∈ τότε και
fDx ∈− εποµένως ορίζεται το )( xf − . Συγκρίνουµε το )( xf − µε το )(xf .
Έχουµε:
)1ln()1ln(1
1ln
)(1
)(1ln)( xx
x
x
x
xxf −−+=
−+
=−+−−
=− και
)1ln()1ln(1
1ln)( xx
x
xxf +−−=
+−
=
Άρα είναι )()( xfxf −=− για κάθε fDxx ∈− , , εποµένως η συνάρτηση είναι
περιττή.
iii). Έστω fDxx ∈21 , µε
)()( 21 xfxf = ⇔2
2
1
1
1
1ln
1
1ln
x
x
x
x
+
−=
+
−⇔
2
2
1
1
1
1
1
1
x
x
x
x
+
−=
+
−⇔ (επειδή η
xxg ln)( = είναι 1-1) ⇔ )1)(1()1)(1( 2121 xxxx −+=+− ⇔ 21 xx = άρα 1-1.
…………………………………………………………………………………………
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
205
ΧΡΗΣΙΜΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΛΟΓΑΡΙΘΜΩΝ
1η παρατήρηση
Συχνά χρειάζεται ενώ έχουµε έναν αριθµό χωρίς logνα δηµιουργήσουµε logοπότε
κάνουµε χρήση της να αν log= .
Π. χ. 310log3 = ή 32 2log3=
2η παρατήρηση
Συχνά χρήσιµο είναι σε ασκήσεις λογαρίθµων «να κάνουµε τα πολλά logνα γίνουν
ένα µόνο log» πράγµα που συνήθως γίνεται µε την πορεία:
∆ηµιουργούµε logόπου δεν υπάρχει µε χρήση της: να αν log=
∆ιώχνουµε τυχόν υπάρχοντες συντελεστές µε χρήση της : νααν xx loglog =
Στη συνέχεια κάνουµε τα πολλά log ένα µόνο µε χρήση των :
)(logloglog 2121 θθθθ ααα ⋅=+
)(logloglog2
121 θ
θθθ ααα =−
Παράδειγµα
Να δείξετε ότι: 2100log14log5log2log3 ==+−+
Λύση
=+−+ 14log5log2log3 =+−+ 10log4log5log2log 3
=+−+= 10log4log5log8log
=⋅⋅
=4
1058log
== 100log
== 210log
== 10log2
2=
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
206
3η παρατήρηση
Συχνά όταν σε ασκήσεις µε log «µπλέκουµε» η γραφή και η αναλυτική χρήση της
συνέπειας –ορισµού των logδηλαδή 0
10
log>
≠<
⇔=x
yx
α
α xy =α µας «ξεµπλέκει»
Παράδειγµα
Αν 38
1log =x να βρεθεί ο x
Λύση
38
1log =x
)10( ≠<
⇔x
8
13 =x ⇔ 3
8
1=x ⇔ 3 3)
2
1(=x ⇔
2
1=x
………………………………………………................................................................
Παράδειγµα
Αν 416
1log =x να βρεθεί ο x
Λύση
416
1log =x
)10( ≠<
⇔x
16
14 =x ⇔ 4
16
1±=x
==
−==
δεκτή 2
1 x,
16
1
αιαπορρίπτετ ,16
1
4
4
x
x
4η παρατήρηση
Συχνά χρειάζεται σε ασκήσεις που έχουµε logως προς διαφορετικές βάσεις να του
τρέπουµε σε log προς την ίδια βάση.
Συχνά διαλέγουµε σαν κοινή βάση το 10 ή το e ή τη συχνότερα εµφανιζόµενη.
Τύπος:βα
αβ log
loglog
xx =
Παράδειγµα
Να δείξετε ότι: 37log8log6log5log4log3log 675432 =⋅⋅⋅⋅⋅
Λύση
Είναι: =⋅⋅⋅⋅⋅ 7log8log6log5log4log3log 675432
32log
2log3
2log
2log
2log
8log
6log
7log
7log
8log
5log
6log
4log
5log
3log
4log
2log
3log 3
====⋅⋅⋅⋅⋅
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
207
ΛΟΓΑΡΙΘΜΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ
Ορισµός: Ονοµάζουµε λογαριθµική εξίσωση κάθε εξίσωση που περιέχει λογάριθµο
του αγνώστου, έστω x .
Παράδειγµα
Η 5log3)3log( =+− xx είναι λογαριθµική εξίσωση ενώ η 7log35log)1( 2 =+x δεν
είναι λογαριθµική.
Χαρακτηριστικές µορφές λογαριθµικών εξισώσεων
1η µορφή
Εφαρµόζοντας ιδιότητες λογαρίθµων αναγόµαστε σε εξίσωση της µορφής:
)(log)(log xgxf αα =0)(
10
0)(
>≠<
>⇔
xf
xg
α
)()( xgxf = . Οπότε λύνουµε εξίσωση χωρίς log .
Προσοχή!!! Κατά τη λύση λογαριθµικής εξίσωσης πρέπει
1. Ή να κάνουµε τους περιορισµούς :
>
≠<
0)(
10
πρέπει)(log
xf
xf
αα
Και εν συνεχεία οι λύσεις που βρίσκουµε είναι δεκτές αν δεν απαγορεύονται από
τους περιορισµούς.
2. Ή Ελέγχουµε τις λύσεις που βρίσκουµε τις τοποθετούµε στην αρχικά δοσµένη
εξίσωση και αν δηµιουργηθούν 0logα ή αlog (αρνητικός) τότε απορρίπτονται.
1ο Παράδειγµα
Να λυθεί η εξίσωση: 25log2)1log( =++ xx
Λύση
Περιορισµοί: πρέπει 00
1
05
01>⇔
>
−>⇔
>
>+x
x
x
x
xτότε
25log2)1log( =++ xx ⇔
22 10log)5log()1log( =++ xx ⇔
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
208
100log5log)1log( =++ xx ⇔
100log]5)1log[( =⋅+ xx ⇔
1005)1( =⋅+ xx ⇔
20)1( =⋅+ xx ⇔
20)1( =⋅+ xx ⇔
0202 =−+ xx ⇔ αιαπορρίπτετ 5
δεκτή 4
2
1
−=
=
x
x
…………………………………………………………………………………………
2ο Παράδειγµα
Να λύσετε τις εξισώσεις
1. 01)1ln(2 =+−x
2. 0)12log( 2 =−x
Λύση
1. Η εξίσωση 01)1ln(2 =+−x ορίζεται όταν 101 >⇔>− xx
Για κάθε 1>x η (1) ⇔ 1)1ln(2 −=−x ⇔2
1)1ln( −=−x ⇔ 2
1
1−
=− ex ⇔
⇔+=⇔=−e
x
e
x1
11
12
1 e
ex +=1 που είναι δεκτή.
……………………………………………………………………………………..
2. Η εξίσωση 0)12log( 2 =−x ορίζεται όταν 012 2 >−x (1)
Είναι ⇔=⇔=⇔=−2
112012 222 xxx
2
2±=x άρα η (1) ορίζεται ⇔ ),
2
2()
2
2,( +∞∪−−∞∈x (εκτός των ριζών)
Είναι 0)12log( 2 =−x ⇔ 1122112 222 ±=⇔=⇔=⇔=− xxxx που είναι δεκτές
και οι δυο.
……………………………………………………………………………………..
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
209
2η µορφή
Λογαριθµικές εξισώσεις στις οποίες έχουµε εκθέτη που «δεν κατεβαίνει κάτω».
∆ηλαδή :
=
=⋅=
xx
xxxx
αα
αααα
log2log
)(loglogloglog2
22
22 log)(log xx αα ≠→
Γενικά: να
να xx log)(log ≠
Συχνά για να λύσουµε την εξίσωση (αφού αν χρειαστεί δηµιουργήσουµε την ίδια
άγνωστη ποσότητα) ΘΕΤΟΥΜΕ ΒΟΗΘΗΤΙΚΟ ΑΓΝΩΣΤΟ.
1ο Παράδειγµα:
Να λυθεί η εξίσωση: 98log64log)8(log2 2 =++ xxx
Λύση
98log64log)8(log2 2 =++ xxx
10 ≠<
⇔x
98log8log)8(log2 22 =++ xxx ⇔
098log8log2)8(log2 2 =−+⋅+ xxx ⇔
098log3)8(log2 2 =−⋅+ xx ⇔ (θέτω yx =8log )
0932 2 =−+ yy ⇔
=
−=
2
3
3
2
1
y
y
• Αν 31 −=y ⇔ 38log −=x ⇔ 83 =−x ⇔ 81
3=
x⇔ 33 2)
1( =x
⇔ 21
=x
⇔
2
1=x
• Αν 2
32 =y ⇔
2
38log =x ⇔ 82
3
=x ⇔ 83 =x ⇔ 223 8)( =x ⇔ ⇔ 643 =x
⇔ 3 64=x ⇔ 4=x .
……………………………………………………………………………………..
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
210
2ο Παράδειγµα
Να λύσετε την εξίσωση: 2ln2ln
ln3+=
−x
x
x(1)
Λύση
Η εξίσωση ορίζεται αν
≠
>⇔
≠
>⇔
≠−
>2
0
2ln
0
02ln
0
ex
x
x
x
x
x
Θέτουµε yx =ln (2) και η (1) γράφεται :
⇔=−−⇔−=⇔+=−
0434322
3 22 yyyyyy
y1−=y ή 4=y
• Για 1−=y η (2) γίνεται ⇔=⇔−= −11ln exxe
x1
= δεκτή
• Για 4=y η (2) γίνεται ⇔= 4ln x 4ex = δεκτή
……………………………………………………………………………………..
3η µορφή
Μικτές εξισώσεις δηλαδή εξισώσεις που περιέχουν και εκθετικό και λογαριθµικό
τµήµα. Για να λύσουµε µικτές εξισώσεις προσπαθούµε να κάνουµε χρήση των
µεθόδων των εκθετικών εξισώσεων ή να κάνουµε χρήση των µεθόδων των
λογαριθµικών εξισώσεων.
1ο Παράδειγµα
Να λυθεί η εξίσωση: )13(log2)73(log 12
222 ++=+ −− xx
Λύση
Περιορισµοί:
073 22 >+−x που ισχύει αφού 03 22 >−x για κάθε ℜ∈x
013 1 >+−x που ισχύει αφού 03 1 >−x για κάθε ℜ∈x
Άρα, δεν υπάρχει περιορισµός για το x .
)13(log2)73(log 12
222 ++=+ −− xx ⇔
)13(log2log)73(log 12
22
222 ++=+ −− xx ⇔
)]13(log2[log)73(log 12
22
222 +⋅=+ −− xx ⇔
)13(473 122 +⋅=+ −− xx ⇔
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
211
43473 1)1(2 +⋅=+ −− xx ⇔
0334)3( 121 =+⋅− −− xx ⇔ (θέτω yx =−13 )
0342 =+− yy ⇔
=
=
3
1
2
1
y
y
• Αν 11 =y τότε : 13 1 =−x ⇔ 01 33 =−x ⇔ 01=−x ⇔ 1=x
• Αν 32 =y τότε : 33 1 =−x ⇔ 11 33 =−x ⇔ 11=−x ⇔ 2=x
……………………………………………………………………………………..
2ο Παράδειγµα
Να λύσετε τις εξισώσεις
i). 103 =x
ii). xx e −− = 213
iii). 3ln)2ln( +=+ xe xx
Λύση
i). 103 =x 13log10log3log =⇔=⇔ xx ⇔3log
1=x
ii). xx e −− = 213 xxxxe xx −=−⇔−=−⇔=⇔ −− 23ln3ln23ln)1(ln3ln 21
⇔+=+⇔ 3ln2)3ln1( x 3ln1
3ln2
++
=x
iii). 3ln)2ln( +=+ xe xx ⇔ 3lnln)2ln( +=+ xxx ee ⇔ )3ln()2ln( xxx ee ⋅=+
⇔ xxxxx eee 2232 =⇔=+ ⇔ xxe 2ln2ln = ⇔
⇔ 2lnln2ln xe x =+ ⇔ 2ln2ln xx =+ ⇔
⇔ 2ln)12(ln =− x ⇔ 12ln
2ln−=x
……………………………………………………………………………………..
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
212
∆ΥΟ ΧΡΗΣΙΜΕΣ ΤΑΥΤΟΤΗΤΕΣ: αα lnxx e= και αβα log
Παράδειγµα
i). Να δείξετε ότι : 5lnln5 xx =
ii). Να λύσετε την εξίσωση : 03425 5lnln =+− xx
Λύση
i). Για κάθε 0>x µε λογαρίθµιση και των δυο µελών έχουµε
5lnln5 xx = ⇔ 5lnln ln5ln xx = ⇔ xx ln5ln5lnln ⋅=⋅ που ισχύει
ii). Η εξίσωση ορίζεται όταν 0>x
Για κάθε 0>x έχουµε
03425 5lnln =+− xx ⇔ 035425 lnln =+⋅− xx [λόγω του α]
⇔ 0354)5( ln2ln =+⋅− xx (1)
Θέτουµε yx =ln5 (2) τότε η (1) γράφεται
⇔=+− 0342 yy 1=y ή 3=y
Για 1=y από (2) είναι: 15ln =x ⇔ ⇔= 0ln 55 x 0ln =x ⇔ 1=x
Για 3=y από (2) είναι: 35ln =x ⇔ 3ln5ln ln =x ⇔ 3ln5lnln =⋅x ⇔
5ln
3lnln =x ⇔ 5ln
3ln
ex = ⇔ 5ln
13ln )(ex = ⇔ 5ln
1
3=x .
Οι ρίζες 1=x και 5ln
1
3=x είναι δεκτές.
……………………………………………………………………………………..
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
213
ΛΟΓΑΡΙΘΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ
Άσκηση 1
i). Να αποδείξετε ότι : xy yx loglog = µε 0, >yx
ii). Να λύσετε το σύστηµα :
=
=+
1log
20loglog
xy
yx xy
iii). Αν οι λύσεις του (ii) είναι οι ρίζες της εξίσωσης :
0))110loglog(log( 2 =−+ θxx να βρείτε το ∗+ℜ∈θ .
Λύση
i). Είναι xy yx loglog = ⇔ xy yx loglog loglog = ⇔ yxxy loglogloglog ⋅=⋅ που
ισχύει
ii). Πρέπει 0>x και 0>y . Έχουµε:
=
=+
1log
20loglog
xy
yx xy
)(i
⇔
=
=
1)log(2
1
202 log
xy
x y
⇔
=+
=
2loglog
10log
yx
x y
⇔
=+
=
2loglog
10loglog log
yx
x y
⇔
=+
=⋅
2loglog
1loglog
yx
xy ⇔
=
=
1log
1log
y
x ⇔
=
=
10
10
x
y
⇔ )10,10(),( =yx δεκτές.
iii). Για 10=x η δεδοµένη εξίσωση γίνεται :
0))110log1010log(log( 2 =−+ θ ⇔ 0))110log10100log(log( =−+ θ ⇔
0))10log10log(log( =−θ ⇔ 1)10log10log( =−θ ⇔ 1010log10 =−θ ⇔
20log10 =θ ⇔ 2log =θ ⇔ 210=θ
……………………………………………………………………………………..
Άσκηση 2
Να λύσετε τα συστήµατα:
i).
=+
=+
3loglog
65
yx
yx [Λύση: )40,25(),( =yx ή )25,40(),( =yx ]
ii).
=+
=−
16logloglog
15loglog22 yx
x [Λύση: )
25
2,50(),( =yx ή )
25
2,50(),( −=yx ]
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
214
Άσκηση 3
Να λύσετε τα συστήµατα:
i).
−=
=
3)ln(
5)ln(
y
x
xy
[Λύση: ),(),( 4eeyx = ή ),(),( 4eeyx −−= ]
ii).
=+
=−
2lnln
1lnln222 yx
yx [Λύση: )1,1()ln,(ln =yx ή )
5
7,
5
1()ln,(ln −−=yx ]
……………………………………………………………………………………..
Άσκηση 4
i).
=+
−=⋅
5lnln
2lnln22 yx
yx
ii).
=
=
3)ln(
lnln
xy
yx
iii).
=−
=+
3loglog
100.10)1(
y
xxy
yy xx
iv).
=
= +−
1log
1log1log
y
x
yx xy
Υποδείξεις
i). Να χρησιµοποιήσετε βοηθητικούς αγνώστους. Θα βρείτε )1
,(),(2e
eyx = ή
),1
(2
ee
ή )1
,( 2
ee ή ),
1( 2ee
.
ii). Θα πρέπει 0>x και 1−≥y . Η πρώτη εξίσωση δίνει: yx ln2ln = και η
δεύτερη 3lnln =+ yx . Βρίσκουµε ),(),( 2 eeyx = .
iii). Η πρώτη εξίσωση δίνει 100=xy και η δεύτερη 3log =y . Βρίσκουµε 3
2=x
και 1000=y .
iv). Είναι xy yx loglog = . Η πρώτη δίνει 1=xy και η δεύτερη 100=y
x. Βρίσκουµε
)10
1,10(),( =yx .
……………………………………………………………………………………..
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
215
ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΛΟΓΑΡΙΘΜΩΝ
• Για να συγκρίνουµε λογάριθµους στηριζόµαστε στη µονοτονία της λογαριθµικής
συνάρτησης.
• Για την xy αlog= ισχύουν :
o Εάν 1>α τότε είναι γνησίως αύξουσα
o Εάν 10 << α τότε είναι γνησίως φθίνουσα
Παράδειγµα
Να συγκριθούν οι αριθµοί:
i). 2log3 και 5log3
ii). 5log 3.0 και 7log 3.0
iii). )1log( 2 +x και x2log
Λύση
i). 5log2log52 33 <⇔<
(βάση ο 3 άρα η λογαριθµική συνάρτηση είναι γνησίως αύξουσα δηλαδή:
2121 loglog xxxx αα <⇔< )
ii). 75 < ⇔ 7log5log 3.03.0 > (γν. φθίνουσα δηλ. 2121 loglog xxxx αα >⇔<
iii). Η βάση είναι το 110 > άρα η xxf log)( = είναι γνησίως αύξουσα. Έχουµε :
xxxx 2log)1log(21 22 ≥+⇔≥+
0)1(01221 222 ≥−⇔≥+−⇔≥+∗ xxxxx αληθές
……………………………………………………………………………………..
Χρήσιµη ανισότητα: αν )2(log)1(log1 1 +>+⇒> + ααα αα
Βάση της ιδιότητας προκύπτει η ακόλουθη διάταξη:
8log7log6log5log 7654 >>>
……………………………………………………………………………………..
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
216
Παραδείγµατα
1. Να λύσετε τις ανισώσεις
i). xx ln1)1ln( +>−
ii). 01ln2 <−x
Λύση
i). Η ανίσωση ορίζεται όταν )1 ,0(0
1
0
01∈⇔
>
<⇔
>
>−x
x
x
x
x (1)
Για κάθε )1 ,0(∈x έχουµε
xx ln1)1ln( +>− ⇔ xex lnln)1ln( +>− ⇔ )ln()1ln( exx >− ⇔ exx >−1
⇔ xex >−1 ⇔ 1)1( <+ xe ⇔1
1
+<
ex (2)
ii). Η ανίσωση ορίζεται όταν 0>x
Για κάθε 0>x έχουµε
exexexxxx <⇔<⇔<⇔<⇔<⇔<− 2
1
2
1
lnln2
1ln1ln201ln2 (2)
Οι (1) και (2) συναληθεύουν όταν ) ,0( ex ∈
……………………………………………………………………………………..
2. Να λύσετε τις ανισώσεις
i). 3)2
1( >x
ii). 121 63 −− ≤ xx
Λύση
i). Έχουµε,
3)2
1( >x ⇔ 3ln)
2
1ln( >x ⇔ 3ln)
2
1ln( >⋅ xx ⇔
2
1ln
3ln<x [
02
1ln < γιατί 1
2
1< ] ⇔
2ln1ln
3ln
−<x ⇔
2ln
3ln−<x
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
217
ii). Έχουµε,
121 63 −− ≤ xx ⇔ 121 6ln3ln −− ≤ xx ⇔ 6ln)12(3ln)1( −≤− xx ⇔
⇔ 3ln6ln)3ln6ln2( −≥− x ⇔ 3ln6ln)3ln6(ln 2 −≥− x
⇔ 2ln3
36ln ≥x ⇔ 2ln12ln ≥x ⇔
12ln
2ln≥x
……………………………………………………………………………………..
3. Να λύσετε την ανίσωση : 03lnln 22 >−− xx
Λύση
Η ανίσωση ορίζεται όταν 0>x
Για κάθε 0>x έχουµε
03lnln 22 >−− xx ⇔ 03ln2ln 2 >−⋅− xx ⇔ (2)
Θέτουµε yx =ln (3) οπότε η (2) γίνεται
0322 >−− yy (4)
Είναι: 0322 >−− yy ⇔ 3=y ή 1−=y
Οπότε η (4) ⇔ 1−<y ή 3>y ⇔ 1ln −<x ή 3ln >x ⇔ 1lnln −< ex ή
3lnln ex > ⇔ 1−< ex ή 3ex > ⇔e
x1
< ή 3ex >
……………………………………………………………………………………..
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
218
ΑΣΚΗΣΕΙΣ
1. Να λύσετε τις εξισώσεις
Α. 42 5 −=+x
Β. 035 =−x
Γ. 0273 2 =−−x
∆. xx 36 =
Ε. 0113 42
=−− xx
Στ. 35 48 +− = xx
Ζ. 644 72 =−x
Η. 3242 =x
Θ. 279 12 =+x
Ι.
8
27)
2
3( 62
=−x
Ια. 0
4
12 6 =−−x
Ιβ. 2555 132 =⋅ −xx
2. Να λύσετε τις εξισώσεις
Α. 1355 −+
= xx
Β. 3224 =⋅xx
Γ. 12 652
=+− xx
∆. 115 572 =−−x
Ε. 121 232412 +− +=⋅ xx
Στ. 03329 =−⋅− xx
Ζ. 112 513055 −+ ⋅=+ xx
Η. 12 ++=+ xxx eeee
Θ. 1)1( 32 2
=−+ + xxxx
Ι. 05210725 22 =⋅+⋅−⋅ xxx
Ια. 1211 36429 +++ ⋅−⋅= xxx
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
219
3. Να λύσετε τις ανισώσεις
Α. xx −+ ≥ 1312 77
Β. 7323 )8
5()
8
5( −− > xx
Γ. xx 355 )6
7()
6
7( −+ ≤
∆. 162 1 ≤−x
Ε. 273 132
≥−x
Στ.
32
1)
2
1( 42
<+ xx
Ζ. 11622
<⋅ xx
Η. 03329 <−⋅− xx
Θ. 2
52 )
4
1()
2
1(
2 +− <x
xx
Ι. 4
3
13 1 ≤++
xx
Ια. 022 >−+ xx ee
Ιβ. 0
2
1>
+
−x
x
e
e
4. Να λύσετε τα συστήµατα
Α.
−=⋅−⋅
=+
63223
1332yx
yx
Β.
=−
=−++ 752
13212 yx
yx
Γ.
=+
=+
5
1222
yx
yx
∆.
=⋅
=+−− 824
132333 xyyx
yx
Ε.
=⋅
=⋅−−
−+
155
8422112
215
yx
xyx
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
220
Στ.
=⋅
=⋅
7232
10832xy
yx
Ζ.
=⋅
=⋅
3643
3692yx
yx
Η.
=
=−
+
9
1
39
82xy
yx
Θ.
=+
=++
+
15253
106531
1
yx
yx
Ι.
=
=⋅ −+
2
11
:
1
eee
eeyx
yx
5. Να υπολογίσετε το x αν ισχύει :
Α. 3log22=x
Β. 2log10=x
Γ. 2lnex =
∆. 3log2log5ln 103 3 −−= ex
6. Να αποδείξετε ότι:
Α. 12log5log4log =−+
Β. 2log6log22log33log2 =−+
Γ. 03ln12ln4ln =+−
∆. 3ln4ln64ln
3
19ln
2
1=+−
Ε.
2
510log2ln63log2 43
3 =−+ e
ΣΤ.
2
3
2log15log
8log27log125log=
−−+
7. Να αποδείξετε ότι:
Α. 51004 2ln32log3log2 =−+ e
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
221
Β. 103 2log5log 33 =+
Γ.
9
23ln22ln =−e
∆. 63 2log21 3 =+
Ε.
82ln31 e
e =−
ΣΤ. 501510004
100ln2
15log
3
115log
2
12
=+++
e
8. Αν 89ln...2ln1ln εφεφεφ ⋅⋅⋅=Α και 89ln...2ln1ln εφεφεφ +++=Β να
δείξετε ότι Α =Β.
9. Έστω η ακολουθία ννα 2ln= .
Α. Να δείξετε ότι η ακολουθία )( να είναι αριθµητική πρόοδος.
Β. Να δείξετε ότι το άθροισµα των ν πρώτων όρων της είναι
2ln2
)1( +⋅=
νννS
10. Να βρείτε το θετικό αριθµό x ώστε να ισχύει:
3434ln...lnlnln 10074 =++++ xxxx
11. Να βρεθεί το πεδίο ορισµού των συναρτήσεων
Α. )23ln()( −= xxf
Β. )1log()( 2 −= xxf
Γ.
x
xxf
−−
=5
3ln)(
∆. )
1ln()(
xxxf −=
Ε. )82ln()( −= xxf
ΣΤ. )1ln()( −= xexf
Ζ.
1
1ln)(
+
−=
x
x
e
exf
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
222
Η. x
x
ee
exf
−
−=
1ln)(
12. Να λύσετε τις εξισώσεις
Α. )1log(1)1log( xx −+=+
Β. 5log1)7log()6log( −=−+− xx
Γ. 12ln)22ln(ln 2 −=−− exx
∆. 212log2)9log( =−+− xx
Ε. 3log13log)2log(
2
1+=−++ xx
13. Να λύσετε τις εξισώσεις
Α.
3
ln
3ln
xx=
Β. xx 2lnln =
Γ. xx 22 lnln =
∆. xx 2lnln =
14. Να λύσετε τα συστήµατα
Α.
+=
=
xy
xy
log3loglog3
3
Β.
=+
=−
20ln2ln5ln
125
yx
yx
15. Να λύσετε το σύστηµα
−+=
=+
eey
yxx 1
1ln
16.
Να λύσετε το σύστηµα
−=−
=−
1lnln
01ln
2 yx
e
x
17. Να λύσετε τις εξισώσεις
Α. 024 2ln2lnln =−− exx
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
223
Β. 01000393 2loglog1log =+− + xx
Γ. 0100323 3logloglog 2
=−⋅− xx
∆. 11000100
1)1log(3
1log
2
11
=+−−+ xx
18. Να λύσετε τις εξισώσεις
Α. xe x =+ )2ln( 2
Β. 3ln)2ln( 2 +=+ xe x
Γ. 6log5log)21log( +=++ xx x
19. Να λύσετε την εξίσωση: 1ln1ln1lnln 5335 −+− −=− xxxx
20. Α. Να υπολογίσετε τον αριθµό 3log100
Β. Να λύσετε την εξίσωση: 010022 3logln1ln 2
=−− + xx
21. Α. Να δείξετε ότι: 2lnln2 xx =
Β. Να λύσετε την εξίσωση: 0894 2lnln =+⋅− xx
22. Να λύσετε την εξίσωση: 522 ln2ln =+ − xx
23. Να λύσετε την εξίσωση: 04653 2
112 =+⋅−
++ xxx
ηµηµηµ
24. Α. Να δείξετε ότι: )6
(23π
ηµσυνηµ +=+ xxx
Β. Να λύσετε την εξίσωση: 22106 lnlog =⋅+⋅ xx e συνηµ στο )
2,0(π
25. Αν οι αριθµοί 1, x22συν , 12 +xσυν µε τη σειρά που δίνονται είναι διαδοχικοί όροι
αριθµητικής προόδου να βρείτε το x .
26. Να λύσετε την εξίσωση: 01ln4ln 2 =+− xx συνσυν στο διάστηµα ),1( 2πe
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
224
27. Να λύσετε τις ανισώσεις:
Α. )3log()12log( xx −>−
Β. )2ln(ln 2 +> xx
28. Αν )2
,0(π
θ ∈ να λύσετε την ανίσωση : xx ln21ln )()( +< ηµθηµθ
29. Έστω η συνάρτηση )35ln()( xxf −=
Α. Να βρείτε το πεδίο ορισµού της συνάρτησης f
Β. Να βρείτε τα κοινά σηµεία της fC µε τους άξονες
Γ. Να λύσετε την ανίσωση 0)( >xf
30. Έστω η συνάρτηση )1ln(ln)( −= xxf
Α. Να βρείτε το πεδίο ορισµού της συνάρτησης f
Β. Να βρείτε τα κοινά σηµεία της fC µε τον άξονα x
Γ. Να λύσετε την ανίσωση 0)( <xf
31. Έστω η συνάρτηση xxf )1ln2()( −= α
Α. Να βρείτε για ποιες τιµές του α η συνάρτηση f ορίζεται σε όλο το ℜ .
Β. Να βρείτε το α ώστε η f να είναι γνησίως αύξουσα.
Γ. Να βρείτε το α ώστε η fC να έχει ασύµπτωτο τον θετικό ηµιάξονα Ox .
32. Έστω η συνάρτηση θθ 22 ln5)ln1(2)( −++−= xxxf , 0>θ
Α. Να βρείτε το θ ώστε η fC να εφάπτεται στον άξονα xx' .
Β. Να βρείτε το θ ώστε η f να παρουσιάζει ελάχιστο στο 3.
Γ. Να βρείτε το θ ώστε η f να έχει ελάχιστη τιµή το 4.
33. Αν η ακολουθία )( να είναι αριθµητική πρόοδος µε xηµα ln1 = , )
2,0(π
∈x ,
2ln=ω και 8ln5 =α να βρείτε το x .
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
225
34. Αν )
2,0(π
θ ∈ και οι αριθµοί )21ln( θσυν+ , ηµθln , 2ln− είναι διαδοχικοί όροι
αριθµητικής προόδου να βρείτε το θ.
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
226
ΣΥΝΘΕΤΑ ΘΕΜΑΤΑ
35. ∆ίνεται η συνάρτηση )]3132log(2log[)( −−−= xxf
Α. Να βρείτε το πεδίο ορισµού της f
Β. Να βρείτε τα σηµεία τοµής της γραφικής παράστασης της f µε τους
άξονες.
36. ∆ίνονται οι αριθµοί 4ln
e=α και 3log100=β
Α. Να βρείτε τις τιµές των α και β
Β. Να λύσετε την εξίσωση : βα +⋅= 3loglog9 xx
37. ∆ίνονται οι συναρτήσεις )32ln()( 2 +−= xx eexf και )1ln(3ln)( −+= xexg
Α. Να βρείτε τα πεδία ορισµού των f και g
Β. Να λύσετε την εξίσωση )()( xgxf =
Γ. Να λύσετε την ανίσωση )(2)( xgxf >
38. ∆ίνεται η επόµενη συνάρτηση : )100log()(log8)(log)( 24 xxxxf ⋅+⋅= α για
την οποία ισχύει 25)10( =f
Α. Να βρείτε το πεδίο ορισµού της f και την τιµή του ℜ∈α
Β. Να λύσετε την εξίσωση 0)( =xf
39. ∆ίνεται η συνάρτηση 5
1ln)(
2
+
−=
x
x
e
exf
Α. Να βρείτε το πεδίο ορισµού της )(xf
Β. Να λύσετε την εξίσωση 2ln2)( =xf
Γ. Να λύσετε την ανίσωση 0)( >xf
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
227
40. Α. Να βρείτε την τιµή του ℜ∈α για την οποία ισχύει:
12ln)82ln()3ln(2 −=−−− eαα
Β. Για την τιµή του α που βρήκατε να λύσετε την εξίσωση:
xexx logloglnlog 6 ⋅=+⋅ α
41. Οι αριθµοί )13ln( −α , )13ln( +α , 2ln3 είναι διαδοχικοί όροι αριθµητικής
προόδου.
Α. Να βρείτε την τιµή του ℜ∈α
Β.
Να λύσετε το σύστηµα:
=+−
=+
α
α
eey
yxx
ln
42. Η γραφική παράσταση της συνάρτησης ])
2
1log[()( α+= xxf διέρχεται από
το σηµείο )6log1,6( +−Μ
Α. Να βρείτε την τιµή του ℜ∈α
Β. Να βρείτε το πεδίο ορισµού της f
Γ. Να λύσετε την ανίσωση 1)( <xf
∆. Να λύσετε την εξίσωση: 22 )3(log =+ −fy y
43. ∆ίνεται η συνάρτηση x
xxf
+−
=3
3ln)(
Α. Να βρείτε το πεδίο ορισµού της f
Β. Να αποδείξετε ότι η f είναι περιττή
Γ.
Να συγκρίνετε τους αριθµούς )0(f και )3
1(f
∆. Να λύσετε την εξίσωση : 0)1()( =++ xfxf αφού δείξετε ότι είναι
"11" −
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
228
44. Α. Να αποδείξετε ότι για κάθε 0, >yx ισχύει: xy yx loglog =
Β.
Να λύσετε το σύστηµα :
=
=+
1log
20loglog
xy
yx xy
Γ. Αν ο αριθµός x που βρήκατε στο ερώτηµα Β) είναι λύση της
εξίσωσης 0)]110loglog[log( 2 =−+ θxx να βρείτε την τιµή του θ,
όπου θ θετικός πραγµατικός αριθµός.
45. Ο τρίτος όρος µιας αριθµητικής προόδου )( να είναι ίσος µε 125log3 =α και
η διαφορά της είναι ίση µε 5log=ω
Α. Να αποδείξετε ότι ο πρώτος όρος 1α της προόδου είναι ίσος µε τη
διαφορά ω.
Β. Να υπολογίσετε το άθροισµα: 292221 ... ααα +++=Α
Γ. Έστω )( νβ µια γεωµετρική πρόοδος µε 11 αβ = και 22 αβ = όπου 1α
και 2α ο πρώτος και ο δεύτερος όρος της προηγούµενης αριθµητικής
προόδου αντίστοιχα. Να υπολογίσετε το άθροισµα
20011999531 ... βββββ +++++=Β
46. Το πολυώνυµο 1616log4log)23log()( 243 −⋅−⋅+−⋅= − xxxxP a αα έχει
παράγοντα το 2−x .
Α. Να βρείτε την τιµή του ℜ∈α
Β. Για την τιµή του α που βρήκατε, να λύσετε την ανίσωση
ααααα
log)1log()1log(
)1log()1log()21log( 1 +
++−+⋅−⋅
>+ + xx
47. Το πολυώνυµο λλ −++−= 4)( 23 xxxxP έχει παράγοντα το 9ln
ex + .
Α. Να βρείτε την τιµή του ℜ∈λ
Β. Να βρείτε το πηλίκο )(xπ της διαίρεσης του )(xP µε το
9lnex +
Γ. ∆ίνονται οι αριθµοί 1, >βα για τους οποίους ισχύει
2ln)ln(ln)ln(ln =− αβ . Να αποδείξετε ότι 2αβ =
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
229
∆. Αν ισχύει 1)(ln ≤απ να αποδείξετε ότι 62 ee ≤≤ β
48. ∆ίνεται η συνάρτηση xxxf 3924ln)( ⋅−⋅=
Α. Να βρείτε το πεδίο ορισµού της f
Β. Να βρείτε το ℜ∈α ώστε οι αριθµοί : 5ln , )2( αf , 6lnα να είναι
διαδοχικοί όροι αριθµητικής προόδου.
Γ. Για την τιµή του α που βρήκατε, να λύσετε την ανίσωση
0)log(log)log(log 3 >++ αyy
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
230
ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ
49. Έστω η συνάρτηση 4 2( ) (log ) 8(log ) log(100 )f x a x x x= +
Α. Αν (10) 25f = τότε να δείξετε ότι 1=α
Β. Για 1=α
I. να αποδείξετε ότι 2 2( ) (log 4 log )f x x x= +
II. να λυθεί η εξίσωση ( ) 0f x =
50. Έστω οι συναρτήσεις 2( ) ln( 2 3), ( ) ln 3 ln( 1)x x xf x e e g x e= − + = + −
Α. Να βρείτε τα πεδία ορισµού των ,f g
Β. να λυθεί η εξίσωση ( ) ( )f x g x=
Γ. να λυθεί η ανίσωση ( ) 2 ( )f x g x>
51. Έστω η συνάρτηση ( ) log( 10) 2f x x= + − . Να βρείτε:
Α. το πεδίο ορισµού της f
Β. το σηµείο στο οποίο η γραφική παράσταση της f τέµνει τους άξονες
xx' και yy' .
Γ. Το ℜ∈α , ώστε το σηµείο )1,( −α να ανήκει στη fC .
52. Να λυθεί η ανίσωση 1 log log( 3)
21 log
x x
x
− + +≥
−
53. Να λυθεί η ανίσωση 21 log
11 log
x
x
+>
+
54. Να λυθεί το σύστηµα log log 2
25
x y
x y
+ =
+ =
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
231
55. Να προσδιορισθούν οι τιµές του x ώστε οι αριθµοί
log , log(3 2), log( 3)x x − να αποτελούν διαδοχικούς όρους αριθµητικής
προόδου.
56. Έστω η συνάρτηση ( ) log(log( 9))f x x= + . Να βρείτε:
Α. Το πεδίο ορισµού της f
Β. Να βρείτε ένα σηµείο τοµής των γραφικών παραστάσεων της f και
της g όπου ( ) logg x x= .
57. Έστω η συνάρτηση ( ) log(log( ))f x x= . Να βρείτε:
Α. το πεδίο ορισµού της f
Β. Να βρείτε το σηµείο στο οποίο η fC τέµνει τον άξονα xx' .
Γ. Να βρείτε το διάστηµα στο οποίο πρέπει να ανήκει ο x, ώστε η fC
να είναι πάνω από τον άξονα xx' .
58. Έστω η συνάρτηση ( ) ln( 1)xf x e= − . Να βρείτε:
Α. το πεδίο ορισµού. της f
Β. Να βρείτε το διάστηµα στο οποίο πρέπει να ανήκει ο x, ώστε η fC
να είναι πάνω από τον άξονα xx' .
Γ. Να συγκρίνετε τους αριθµούς (ln 2), (1)f f .
∆. Να λυθεί η εξίσωση (2 ) ( ) (1)f x f x f− =
59. Έστω η συνάρτηση ( ) (2 ln 1)xf x a= − .
Α. Να βρείτε τις τιµές του ℜ∈α , για τις οποίες η f ορίζεται σε όλο το
ℜ .
Β. Να βρείτε τις τιµές του ℜ∈α , για τις οποίες η f είναι γνησίως
αύξουσα.
Γ. Αν 2e=α να βρείτε το θ ώστε 2 4
( 2 ) ( )3
f fσυν θ συν θ+ = .
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
232
60. ∆ίνονται τα πολυώνυµα: 3 3
( ) ( ln 2) ( ) ln2
aP x a x e xβ= − − − + και
3 3( ) (1 ln ) ( 2) ln
2Q x x e xβ= − − − + . Αν τα πολυώνυµα ( ), ( )P x Q x είναι ίσα:
Α. Να βρείτε τα ,a β
Β. Να αποδείξετε ότι ( 1) 0P − > .
61. Έστω το πολυώνυµο 3 2 ln( ) ln (2 ln ) 1P x x a a x a xβ= + − + + έχει θετικούς
ακέραιους συντελεστές και αρνητική ακέραια ρίζα:
Α. Να βρείτε τα ,a β
Β. Για , 1a e β= = να βρείτε το διάστηµα στο οποίο πρέπει να ανήκει ο
x, ώστε η γραφική παράσταση της συνάρτησης ( ) ( )xf x P e= να είναι
πάνω από τη γραφική παράσταση της συνάρτησης ( ) 3.xg x e= +
62. Αν η γραφική παράσταση της συνάρτησης
21( ) 27 12 ln 2 8 ln
2x x xf x a a= + ⋅ − ⋅ διέρχεται από την αρχή των αξόνων:
Α. Να βρείτε τη τιµή του α
Β. Αν α=e να βρείτε το διάστηµα στο οποίο πρέπει να ανήκει ο x, ώστε
η fC να είναι πάνω από τον άξονα x’x.
63. Έστω η συνάρτηση ( ) 1 ln , 0f x x x x= − + > .
Α. Να δείξετε ότι για κάθε 0 1, ( ) 0x x f xµε < < <
Β. Να λύσετε την εξίσωση 2( ) 1 ln ,f x x x= − −
Γ. Να λύσετε την ανίσωση 1( ) 2 1,x xf e x +> + −
∆. Να δείξετε ότι για κάθε (0, ), ln
2
eπθ µε θ ηµθ
ηµθ∈ <
΄Αλγεβρα Β΄ Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος ∆.
233
64. Έστω η συνάρτηση
1( ) ( )
2x xf x e e−= − .
Α. Να βρείτε το πεδίο ορισµού της
Β. Να αποδείξετε ότι η f είναι ‘1-1’ ( δηλ., αν
1 2 1 2( ) ( )f x f x x xτοτε= = )
65. Έστω η συνάρτηση
2 ln 1( )
2 ln 1
xf x
x
+=
−.
Α. Να βρείτε το πεδίο ορισµού της
Β. Να λύσετε την ανίσωση ( ) 0,f x <
Γ. Να λύσετε την εξίσωση
1 10( ) ( )
3f x f
x+ =
66. Έστω η συνάρτηση
1( ) ln( )
1
xf x
x
+=
−.
Α. Να βρείτε το πεδίο ορισµού. της το Α
Β. Να αποδείξετε ότι η συνάρτηση είναι περιττή
Γ. Να αποδείξετε ότι για κάθε ,
1a
α ββ τοτε και
αβ+
∈Α ∈Α+
∆. Να δείξετε ότι ( ) ( ) ( )
1f f a f
α ββ
αβ+
= ++
.