Zadanie 21

a)

Obliczmy korzystając z praw działań na logarytmach. Mamy: 

Korzystając z twierdzenia o zmianie podstawy logarytmu mamy:  

    

 


b)

Obliczmy korzystając z praw działań na logarytmach. Mamy: 

 

Korzystając z twierdzenia o zmianie podstawy logarytmu mamy: 

 


c)

Dana jest liczba:

 

Uprośćmy wyrażenie będące wykładnikiem tej potęgi. Korzystając z twierdzenia o zmianie podstawy logarytmu mamy: 

 

Zatem otrzymujemy:

 


d)

Dana jest liczba:

 

Uprośćmy wyrażenie będące wykładnikiem tej potęgi. Korzystając z twierdzenia o zmianie podstawy logarytmu mamy: 

 

 

Zatem otrzymujemy:

 


e)

Obliczmy korzystając z praw działań na logarytmach. Mamy: 

 


f)

Obliczmy korzystając z praw działań na logarytmach. Mamy: 

 

 

 


Zadanie 22

Dane są liczby

oraz


a)

Wyraźmy podaną liczbę p za pomocą liczb a i b. Korzystając z praw działań na logarytmach mamy: 

    


b)

Wyraźmy podaną liczbę p za pomocą liczb a i b. Korzystając z praw działań na logarytmach mamy:    

 


c)

Wyraźmy podaną liczbę p za pomocą liczb a i b. Korzystając z praw działań na logarytmach mamy: 

 


d)

Wyraźmy podaną liczbę p za pomocą liczb a i b. Korzystając z praw działań na logarytmach mamy:    

 


e)

Wyraźmy podaną liczbę p za pomocą liczb a i b. Korzystając z praw działań na logarytmach mamy:    

 


f)

Wyraźmy podaną liczbę p za pomocą liczb a i b. Korzystając z praw działań na logarytmach mamy:   

 

 


Zadanie 23

a)

 

Korzystając z definicji logarytmu mamy:

 

 

 

 

Korzystając z definicji logarytmu mamy:

 

 

 

 

 

Korzystając z definicji logarytmu mamy:

 

 

 

 

Wyznaczmy pierwiastek iloczynu liczb a, b i c. Mamy:

 


b)

Dana jest liczba a:

 

Dana jest liczba b. Korzystając z twierdzenia o zmianie podstawy logarytmu mamy:

 

Dana jest liczba c. Korzystając z twierdzenia o zmianie podstawy logarytmu mamy:

 

Wyznaczmy pierwiastek iloczynu liczb a, b i c. Mamy:

 


c)

Dana jest liczba a:

 

Dana jest liczba b. Korzystając z twierdzenia o zmianie podstawy logarytmu mamy:

 

Dana jest liczba c. Korzystając z twierdzenia o zmianie podstawy logarytmu mamy:

 

Wyznaczmy pierwiastek iloczynu liczb a, b i c. Mamy:

 


Zadanie 24

a)

Dana jest funkcja f określona wzorem:

 

 

Korzystając z własności wartości bezwzględnej mamy: 

czyli

 

 

Korzystając z definicji logarytmu mamy: 

 

 

 

 

Liczba 0 jest miejscem zerowym funkcji f


b)

Dana jest funkcja f określona wzorem:

 

 

 

 

czyli

 

 

Korzystając z definicji logarytmu mamy: 

   

 

 

Liczba 1/2 jest miejscem zerowym funkcji f


c)

Dana jest funkcja f określona wzorem:

 

 

Wartość bezwzględna liczby jest liczbą nieujemną, czyli powyższa nierówność jest równoważna:

 

 

 

czyli

 

 

Korzystając z definicji logarytmu mamy: 

 

 

Korzystając z własności wartości bezwzględnej mamy:

 

 

Liczby 6 i 8 są miejscami zerowymi funkcji f. 


d)

Dana jest funkcja f określona wzorem:

 

 

 

czyli

 

 

Korzystając z definicji logarytmu mamy: 

  

 

 

 

 

czyli miejscami zerowymi tej funkcji są liczby

 


Zadanie 25

a) 

Dana jest funkcja f określona wzorem:

 

Wyznaczmy dziedzinę funkcji f. Otrzymujemy: 

  

 

Funkcja y=log1/4x jest malejąca, więc 

 

 

czyli

 


b) 

Dana jest funkcja f określona wzorem:

 

Wyznaczmy dziedzinę funkcji f. Otrzymujemy: 

 

 

czyli

 


c) 

Dana jest funkcja f określona wzorem:

 

Wyznaczmy dziedzinę funkcji f. Otrzymujemy: 

 

  

Funkcja y=log1/3x jest malejąca, więc

 

  

 

Korzystając z własności wartości bezwzględnej mamy: 

 

czyli

 

 

  

Korzystając z własności wartości bezwzględnej mamy: 

czyli

  

Podsumowują mamy:

 

czyli

 


d) 

Dana jest funkcja f określona wzorem:

 

Wyznaczmy dziedzinę funkcji f. Otrzymujemy: 

 

 

 

czyli

 


Zadanie 26

Dana jest funkcja f określona wzorem

 


a)

Dana jest funkcja g określona jako: 

 

Wykres funkcji f przesuwamy równolegle o wektor [-3, -1] i otrzymujemy wykres funkcji g

Rysunek:

Odczytujemy z wykresu dziedzinę funkcji g. Mamy: 

 

Odczytujemy z wykresu zbiór wartości funkcji g. Mamy: 

 

Funkcja g jest rosnąca w całej swojej dziedzinie Dg


b)

Dana jest funkcja g określona jako: 

 

Wykres funkcji f przesuwamy równolegle o wektor [2, -1] i otrzymujemy wykres funkcji f(x-2)-1.

Wykres funkcji f(x-2)-1 odbijamy symetrycznie względem osi OX i otrzymujemy wykres funkcji g.

Rysunek:

Odczytujemy z wykresu dziedzinę funkcji g. Mamy: 

 

Odczytujemy z wykresu zbiór wartości funkcji g. Mamy: 

 

Funkcja g jest malejąca w całej swojej dziedzinie Dg


c)

Dana jest funkcja g określona jako: 

 

Wykres funkcji f przesuwamy równolegle o wektor [-2, 0] i otrzymujemy wykres funkcji f(x+2).

Część wykresu funkcji f(x+2), która znajduje się pod osią OX odbijamy symetrycznie względem osi OX, pozostałą część wykresu pozostawiamy bez zmian i otrzymujemy wykres funkcji g.

Rysunek:

Odczytujemy z wykresu dziedzinę funkcji g. Mamy: 

 

Odczytujemy z wykresu zbiór wartości funkcji g. Mamy: 

 

Odczytajmy z wykresu monotoniczność funkcji g. Mamy:


Zadanie 27

a)

Dana jest funkcja f określona wzorem:

 

Wykres funkcji y=log2x przesuwamy równolegle o wektor [-1, 2] i otrzymujemy wykres funkcji y=log2(x+1)+2

Część wykresu funkcji y=log2(x+1)+2, która znajduje się pod osią OX odbijamy symetrycznie względem osi OX, pozostałą część wykresu pozostawiamy bez zmian i otrzymujemy wykres funkcji f.

Rysunek:

Odczytujemy z wykresu dziedzinę funkcji f. Mamy: 

 

Odczytujemy z wykresu zbiór wartości funkcji f. Mamy: 

 

Wyznaczmy miejsce zerowe tej funkcji. Mamy: 

 

 

 

Korzystając z definicji logarytmu mamy:

 

 

 

Odczytajmy z wykresu monotoniczność funkcji f. Mamy:


b)

Dana jest funkcja f określona wzorem:

 

Zapiszmy wzór tej funkcji w innej postaci. Mamy:

 

czyli

 

Wykres funkcji y=log2x przesuwamy równolegle o wektor [0, -1] i otrzymujemy wykres funkcji y=log2x-1.

Korzystając z tego, że dla x>0 zachodzi równość y=log2x-1 oraz wykres funkcji f jest symetryczny względem osi OY, otrzymujemy wykres funkcji y=log2|x|-1

Część wykresu funkcji y=log2|x|-1, która znajduje się pod osią OX odbijamy symetrycznie względem osi OX, pozostałą część wykresu pozostawiamy bez zmian i otrzymujemy wykres funkcji f.

Rysunek:

Odczytujemy z wykresu dziedzinę funkcji f. Mamy: 

 

Odczytujemy z wykresu zbiór wartości funkcji f. Mamy: 

 

Odczytajmy z wykresu monotoniczność funkcji f. Mamy:

 

 


Zadanie 28

a)

Dana jest funkcja f określona wzorem

 

Dana jest funkcja g określona wzorem 

 

Wykres funkcji y=log1/3x przesuwamy równolegle o wektor [-2, 3] i otrzymujemy wykres funkcji f

Wykres funkcji y=log3x przesuwamy równolegle o wektor [4, 0] i otrzymujemy wykres funkcji g.

We wspólnym układzie współrzędnych narysujmy wykresy funkcji f i g. Mamy:

Dana jest nierówność

której dziedziną jest część wspólna dziedzin funkcji f i g, czyli

  

Odczytajmy z rysunku zbiór rozwiązań nierówności f(x)⩾g(x). Mamy:

 


b)

Dana jest funkcja f określona wzorem

 

Dana jest funkcja g określona wzorem 

  

Wykres funkcji y=log1/3x przesuwamy równolegle o wektor [3, 0] i otrzymujemy wykres funkcji f.

Wykres funkcji y=log2x odbijamy symetrycznie względem osi OX, a następnie tak otrzymany wykres przesuwamy równolegle o wektor [0, 2] i otrzymujemy wykres funkcji g.

We wspólnym układzie współrzędnych narysujmy wykresy funkcji f i g. Mamy:

Dana jest nierówność

 

której dziedziną jest część wspólna dziedzin funkcji f i g, czyli

 

Odczytajmy z rysunku zbiór rozwiązań nierówności f(x)⩾g(x). Mamy:

 


Zadanie 29

a)

Wykażemy, że poniższa nierówność jest prawdziwa:

 

Korzystając z twierdzenia o zmianie podstawy logarytmu mamy: 

 

 

   

Korzystając z monotoniczności funkcji logarytmicznej mamy:

 

Ostatnia nierówność jest prawdziwa, zatem początkowa nierówność również jest prawdziwa.

Wykazaliśmy, że podana nierówność jest prawdziwa. 


b)

Wykażemy, że poniższa nierówność jest prawdziwa:

 

Korzystając z twierdzenia o zmianie podstawy logarytmu mamy:

 

 

 

 

 

Korzystając z monotoniczności funkcji logarytmicznej mamy:

 

Ostatnia nierówność jest prawdziwa, zatem początkowa nierówność również jest prawdziwa.

Wykazaliśmy, że podana nierówność jest prawdziwa. 


Zadanie 30

a)

Dana jest liczba a określona jako:

 

Wykażemy, że

 


Wyraźmy liczbę log3√5 przy pomocy liczby a. Mamy: 

 

co kończy dowód.



b)

Dana jest liczba a określona jako:

 

Wykażemy, że

 


Przekształćmy wyrażenie opisujące liczbę a. Korzystając z twierdzenia o zmianie podstawy logarytmu mamy:

 

zatem

 

 

 

 

Wyraźmy liczbę log92 przy pomocy liczby a. Korzystając z twierdzenia o zmianie podstawy logarytmu mamy:

 

co kończy dowód.