Korisnički Kontrolni Panel
Pogledajte svoj profil
Pogledajte svoje postove
ČPP
Prijavite se

Matematički forum na kojem možete da diskutujete o raznim matematičkim oblastima, pomognete drugima oko rešavanja zadataka, a i da dobijete pomoć kada vam zatreba


















Index stranica ‹ OSTALE MATEMATIČKE OBLASTI ‹ ALGEBRA

Logaritamska nejednačina

[inlmath]a^2-b^2=\left(a+b\right)\left(a-b\right)[/inlmath]
  • +2

Logaritamska nejednačina

Postod Daniel » Ponedeljak, 30. Novembar 2015, 00:12

Zbog slučajnog brisanja teme o logaritamskoj jednačini (do kojeg zaista ne znam kako je došlo, osim da se nešto zabagovalo), a zbog čega su autor teme Akke i Ilija koji je na toj temi učestvovao dobili izvinjenje, ovde ću po sećanju napisati zadatak koji je Akke postavio.

Naći sve vrednosti [inlmath]x[/inlmath] za koje važi
[dispmath]\log_{2x}\left(x^2+1\right)<1,\quad x\in\mathbb{R}[/dispmath]
Treba da se dobije rešenje [inlmath]x\in\left(0,\frac{1}{2}\right)[/inlmath].

Postupak koji je Akke priložio bio je:
[dispmath]\log_{2x}\left(x^2+1\right)<1\\
\log_{2x}\left(x^2+1\right)<\log_{2x}2x\\
x^2+1<2x\\
x^2-2x+1<0\\
\left(x-1\right)^2<0[/dispmath]
Iz čega je zaključio da nejednačina važi za svako [inlmath]x[/inlmath] osim za [inlmath]x=1[/inlmath] (moja primedba – pogrešno, to bi važilo kad bi smer znaka nejednakosti bio obrnut, a ovako nejednakost ne važi ni za jedno realno [inlmath]x[/inlmath]).

Na to je Ilija odgovorio da, prilikom oslobađanja od logaritma, treba diskutovati slučajeve kada je baza logaritma veća od [inlmath]1[/inlmath] (tada se pri oslobađanju od logaritma smer znaka nejednakosti ne menja) i kada se baza logaritma nalazi u intervalu [inlmath]\left(0,1\right)[/inlmath] (tada se pri oslobađanju od logaritma smer znaka nejednakosti menja). Zatim je detaljno i obradio oba slučaja, na sledeći način (opet po mom sećanju):

[inlmath]2x>1:[/inlmath]
[dispmath]x^2+1<2x\\
x^2-2x+1<0\\
\left(x-1\right)^2<0[/dispmath]
Ovo nikad nije ispunjeno, budući da kvadrat bilo kog realnog broja mora biti ili pozitivan ili nula, tj. ne može biti manji od nule.

[inlmath]0<2x<1:[/inlmath]
[dispmath]x^2+1>2x\\
x^2-2x+1>0\\
\left(x-1\right)^2>0[/dispmath]
Ovo je ispunjeno za svako realno [inlmath]x[/inlmath] osim za [inlmath]x=1[/inlmath], ali zbog uslova ovog slučaja koji kaže [inlmath]0<2x<1[/inlmath], rešenje ovog slučaja, a samim tim i rešenje celog zadatka, glasi
[dispmath]x\in\left(0,\frac{1}{2}\right)[/dispmath]



Na kraju je Ilija napisao da se zadatak može i drugačije rešavati, tako što se nejednačina napiše kao
[dispmath]\frac{\log_{10}\left(x^2+1\right)}{\log_{10}2x}<1[/dispmath]
i onda se ispituje za koje vrednosti brojioca i imenioca će vrednost ovog razlomka biti manja od [inlmath]1[/inlmath].
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain
Korisnikov avatar
Daniel  OFFLINE
Administrator
 
Postovi: 9379
Lokacija: Beograd
Zahvalio se: 5214 puta
Pohvaljen: 4975 puta

Sharuj ovu temu na:

Share on Facebook Facebook Share on Twitter Twitter Share on MySpace MySpace Share on Google+ Google+

Re: Logaritamska nejednačina

Postod Akke » Ponedeljak, 30. Novembar 2015, 00:32

Nije mi baš jasno zbog čega se znak nejednakosti na intervalu [inlmath](0,1)[/inlmath] menja?
Akke  OFFLINE
 
Postovi: 10
Zahvalio se: 3 puta
Pohvaljen: 0 puta

Re: Logaritamska nejednačina

Postod Onomatopeja » Ponedeljak, 30. Novembar 2015, 00:37

To je odlicno pitanje. Ukratko, to je tako jer je za takvu osnovu logaritam opadajuca funkcija.
Za sada toliko, a ako ti niko ne da opsirniji odgovor, ja ti obecavam da cu objasniti detaljnije.
 
Postovi: 613
Zahvalio se: 15 puta
Pohvaljen: 588 puta

  • +1

Re: Logaritamska nejednačina

Postod Daniel » Ponedeljak, 30. Novembar 2015, 01:23

Evo, ja ću detaljnije. :)
Prvo bih te uputio da pogledaš GIF-animaciju logaritamske funkcije u zavisnosti od vrednosti osnove (drugi GIF u ovom postu), iz čega možeš jasno videti kako je logaritam opadajuća funkcija kada je osnova pozitivna i manja od [inlmath]1[/inlmath], a rastuća funkcija kada je osnova veća od [inlmath]1[/inlmath] – kao što je Onomatopeja i rekao.

Posmatrajmo to i na primerima.
[inlmath]y=\log_ax[/inlmath] znači da je [inlmath]a^y=x[/inlmath].

Uzmimo, prvo, za [inlmath]a[/inlmath] neku vrednost veću od jedinice, npr. [inlmath]a=3[/inlmath]:
[inlmath]y=\log_3x[/inlmath], tj. [inlmath]3^y=x[/inlmath].
Iz [inlmath]3^y=x[/inlmath] vidimo da, kako povećavamo [inlmath]x[/inlmath], moramo povećavati i [inlmath]y[/inlmath] kako bi jednakost ostala zadovoljena. Samim tim će vrednost logaritamske funkcije [inlmath]y=\log_3x[/inlmath] biti utoliko veća ukoliko je [inlmath]x[/inlmath] veće, iz čega zaključujemo da je u ovom slučaju logaritamska funkcija monotono rastuća.

Sada za [inlmath]a[/inlmath] uzmimo neku vrednost između nule i jedinice. Recimo, [inlmath]a=\frac{1}{3}[/inlmath]:
[inlmath]y=\log_{1/3}x[/inlmath], tj. [inlmath]\left(\frac{1}{3}\right)^y=x[/inlmath].
Zatim [inlmath]\left(\frac{1}{3}\right)^y=x[/inlmath] možemo zapisati kao [inlmath]\frac{1}{3^y}=x[/inlmath]. Odatle vidimo da, što je [inlmath]x[/inlmath] veće, [inlmath]y[/inlmath] mora biti manje, kao i obratno. Iz toga sledi da će logaritamska funkcija [inlmath]y=\log_{1/3}x[/inlmath] biti opadajuća.
Mogao si, takođe, [inlmath]\frac{1}{3^y}=x[/inlmath] da zapišeš i kao [inlmath]3^{-y}=x[/inlmath] odakle je takođe, možda još i očiglednije, jasno da kako [inlmath]x[/inlmath] raste tako mora rasti i [inlmath]\left(-y\right)[/inlmath], tj. [inlmath]y[/inlmath] mora opadati. I obratno.

Evo nekih još konkretnijih primera:
[dispmath]2^2=4\;\Rightarrow\;\log_2{\color{blue}4}={\color{red}2}\\
2^3=8\;\Rightarrow\;\log_2{\color{blue}8}={\color{red}3}\\
2^4=16\;\Rightarrow\;\log_2{\color{blue}16}={\color{red}4}[/dispmath]
Dakle, osnova je [inlmath]2[/inlmath] (tj. veća od [inlmath]1[/inlmath]) [inlmath]\Rightarrow[/inlmath] što je veći argument logaritma veća je i vrednost logaritma [inlmath]\Rightarrow[/inlmath] logaritam s osnovom većom od [inlmath]1[/inlmath] je rastuća funkcija.
[dispmath]\left(\frac{1}{2}\right)^2=\frac{1}{4}\;\Rightarrow\;\log_{\frac{1}{2}}{\color{blue}\frac{1}{4}}={\color{red}2}\\
\left(\frac{1}{2}\right)^3=\frac{1}{8}\;\Rightarrow\;\log_{\frac{1}{2}}{\color{blue}\frac{1}{8}}={\color{red}3}\\
\left(\frac{1}{2}\right)^4=\frac{1}{16}\;\Rightarrow\;\log_{\frac{1}{2}}{\color{blue}\frac{1}{16}}={\color{red}4}[/dispmath]
Dakle, osnova je [inlmath]\frac{1}{2}[/inlmath] (tj. pozitivna i manja od [inlmath]1[/inlmath]) [inlmath]\Rightarrow[/inlmath] što je manji argument logaritma vrednost logaritma je veća [inlmath]\Rightarrow[/inlmath] logaritam s osnovom manjom od [inlmath]1[/inlmath] je opadajuća funkcija.
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain
Korisnikov avatar
Daniel  OFFLINE
Administrator
 
Postovi: 9379
Lokacija: Beograd
Zahvalio se: 5214 puta
Pohvaljen: 4975 puta

Re: Logaritamska nejednačina

Postod Akke » Ponedeljak, 30. Novembar 2015, 23:20

Ahaa mislim da sam shvatio to npr. znaci da ako imamo [inlmath]\log_ax[/inlmath] , [inlmath]a>1[/inlmath].
Onda uzmemo tacke [inlmath]x_1[/inlmath] i [inlmath]x_2[/inlmath] tako da vazi [inlmath]x_1<x_2[/inlmath] onda ce i [inlmath]\log_ax_1<\log_ax_2[/inlmath]
A u slucaju kada je [inlmath]0<a<1[/inlmath] a [inlmath]x_1<x_2[/inlmath] onda se odnos menja i bice [inlmath]\log_ax_1>\log_ax_2[/inlmath]
Nadam se da sam shvatio i da sam u pravu. 8-)
Akke  OFFLINE
 
Postovi: 10
Zahvalio se: 3 puta
Pohvaljen: 0 puta

Re: Logaritamska nejednačina

Postod Herien Wolf » Ponedeljak, 30. Novembar 2015, 23:23

Tako nekako, to se najlepse vidi kada se nacrta logaritamska funkcija. i onda na njoj uzimas proizvoljne tacke i poredis :)
Korisnikov avatar
Zaslužni forumaš
 
Postovi: 231
Zahvalio se: 87 puta
Pohvaljen: 213 puta

Re: Logaritamska nejednačina

Postod Daniel » Ponedeljak, 30. Novembar 2015, 23:26

Akke je napisao:Nadam se da sam shvatio i da sam u pravu. 8-)

Apsolutno, upravo je tako kako si napisao. :thumbup:
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain
Korisnikov avatar
Daniel  OFFLINE
Administrator
 
Postovi: 9379
Lokacija: Beograd
Zahvalio se: 5214 puta
Pohvaljen: 4975 puta

  • +1

Re: Logaritamska nejednačina

Postod Herien Wolf » Utorak, 01. Decembar 2015, 16:24

Na grafiku vidis logaritamsku funkciju kada je [inlmath]a[/inlmath] (osnova) [inlmath]0<a<1[/inlmath]
[dispmath]\log_ax_1=p\\
\log_ax_2=q[/dispmath][dispmath]\Rightarrow\;x_2>x_1\;\Rightarrow\;q<p\\
\Rightarrow\;\log_ax_2<\log_ax_1[/dispmath]
[inlmath]p[/inlmath] i [inlmath]q[/inlmath] su brojevi i njihov odnos gledas kao brojeve a ne kao rastojanja (pozitivan broj je uvek veci od negativnog)
Prikačeni fajlovi
logx1.png
log_aX, 0<a<1
logx1.png (4.47 KiB) Pogledano 2972 puta
Korisnikov avatar
Zaslužni forumaš
 
Postovi: 231
Zahvalio se: 87 puta
Pohvaljen: 213 puta


Povratak na ALGEBRA

Ko je OnLine

Korisnici koji su trenutno na forumu: Nema registrovanih korisnika i 7 gostiju


Index stranica • Tim • Obriši sve kolačiće boarda
Danas je Četvrtak, 08. Oktobar 2026, 11:57 • Sva vremena su u UTC + 1 sat [ DST ]
Pokreće ga phpBB® Forum Software © phpBB Group
Prevod – www.CyberCom.rs