769. Определение области допустимых значений (ОДЗ) для логарифмических функций
Для того чтобы логарифм logab имел смысл, необходимо выполнение двух условий:
- Основание логарифма
a должно быть положительным и не равным 1 (a > 0, a ≠ 1). - Аргумент логарифма
b должен быть строго положительным (b > 0).
Рассмотрим каждый пункт отдельно:
- 1) log6(49 - x2)
Основание: 6. Условие 6 > 0 и 6 ≠ 1 выполнено.
Аргумент: 49 - x2. Требуется 49 - x2 > 0.
x2 < 49.
-7 < x < 7. - 2) log7(x2 + x - 6)
Основание: 7. Условие 7 > 0 и 7 ≠ 1 выполнено.
Аргумент: x2 + x - 6. Требуется x2 + x - 6 > 0.
Найдем корни квадратного уравнения x2 + x - 6 = 0.
D = 12 - 4*1*(-6) = 1 + 24 = 25.
x1 = (-1 - 5) / 2 = -3.
x2 = (-1 + 5) / 2 = 2.
Парабола y = x2 + x - 6 ветвями вверх, поэтому x2 + x - 6 > 0 при x < -3 или x > 2. - 3) log1/5(x2 + 2x + 7)
Основание: 1/5. Условие 1/5 > 0 и 1/5 ≠ 1 выполнено.
Аргумент: x2 + 2x + 7. Требуется x2 + 2x + 7 > 0.
Найдем дискриминант квадратного трехчлена: D = 22 - 4*1*7 = 4 - 28 = -24.
Так как D < 0 и коэффициент при x2 (1) положительный, то парабола y = x2 + 2x + 7 всегда находится выше оси x. Следовательно, x2 + 2x + 7 > 0 для любого действительного x. - 4) y = log0,3(7x - 2x2 - 3)
Основание: 0,3. Условие 0,3 > 0 и 0,3 ≠ 1 выполнено.
Аргумент: 7x - 2x2 - 3. Требуется 7x - 2x2 - 3 > 0.
Умножим на -1 и сменим знак неравенства: 2x2 - 7x + 3 < 0.
Найдем корни уравнения 2x2 - 7x + 3 = 0.
D = (-7)2 - 4*2*3 = 49 - 24 = 25.
x1 = (7 - 5) / (2*2) = 2/4 = 1/2.
x2 = (7 + 5) / (2*2) = 12/4 = 3.
Парабола y = 2x2 - 7x + 3 ветвями вверх, поэтому 2x2 - 7x + 3 < 0 при 1/2 < x < 3. - 5) y = log2((2x - 1) / (x - 5))
Основание: 2. Условие 2 > 0 и 2 ≠ 1 выполнено.
Аргумент: (2x - 1) / (x - 5). Требуется (2x - 1) / (x - 5) > 0.
Метод интервалов: корни числителя x = 1/2, корни знаменателя x = 5.
Рассмотрим знаки выражений на интервалах: (-∞, 1/2), (1/2, 5), (5, +∞).
При x < 1/2: (-, -) -> +.
При 1/2 < x < 5: (+, -) -> -.
При x > 5: (+, +) -> +.
Неравенство выполняется при x < 1/2 или x > 5. - 6) y = log1/7((5x + 1) / (4 - x))
Основание: 1/7. Условие 1/7 > 0 и 1/7 ≠ 1 выполнено.
Аргумент: (5x + 1) / (4 - x). Требуется (5x + 1) / (4 - x) > 0.
Корни числителя x = -1/5, корни знаменателя x = 4.
При x < -1/5: (-, +) -> -.
При -1/5 < x < 4: (+, +) -> +.
При x > 4: (+, -) -> -.
Неравенство выполняется при -1/5 < x < 4. - 7) y = log10(√(x2 - 1))
Основание: 10. Условие 10 > 0 и 10 ≠ 1 выполнено.
Аргумент: √(x2 - 1). Требуется √(x2 - 1) > 0. Это эквивалентно x2 - 1 > 0 (так как корень извлекается из неотрицательного числа, и сам корень должен быть больше нуля).
x2 > 1.
x < -1 или x > 1. - 8) y = log0,1(√(9 - x2))
Основание: 0,1. Условие 0,1 > 0 и 0,1 ≠ 1 выполнено.
Аргумент: √(9 - x2). Требуется √(9 - x2) > 0. Это эквивалентно 9 - x2 > 0.
x2 < 9.
-3 < x < 3.