Hopp til innhold
Oppgave

Logaritme- og eksponentiallikninger

Her kan du jobbe med logaritmelikninger og eksponentiallikninger.

1.3.10

Løs likningene ved regning og med CAS. Husk parentes når du bruker CAS.

a) lgx=5

Løsning

lgx = 5x > 0lgx = 5x = 105 =100 000

Løst med CAS:

b) lg4x-lgx=x

Løsning

lg4x-lgx= xlg4+lgx-lgx= xx = lg4x0,60

Løst med CAS:

c) 3lgx-lgx-1=1

Løsning

3lgx-lgx-1 = 1x > 03lgx-lgx-1 = 12lgx = 2lgx = 1x = 101 = 10

Løst med CAS:

d) lg(x+2) = 4

Løsning

lg(x+2) = 4x > -2lg(x+2) = 4x+2 = 104x = 9998

e) lgx2-lgx=2

Løsning

lgx2-lgx = 2x > 02lgx-lgx = 2lgx = 2x = 102x = 100

f) lg(x2-1)-lg(x-1)=2

Løsning

lg(x2-1)-lg(x-1) = 2x > 1lgx2+1x-1 = 2lg((x+1)(x-1)x-1) = 2lg(x+1) = 210lg(x+1) = 102x+1 = 100x = 99

g) lg(x2)+lg(x8)=0

Løsning

lg(x2)+lg(x8) = 0lgx-lg2+lgx-lg8 = 02lgx-lg2-lg23 = 02lgx -lg2-3lg2= 02lgx = 4lg2lgx = 2lg2lgx = lg22lgx = lg4x = 4

h) lg(3x+1)-lg(x+5)=0

Løsning

lg(3x+1)-lg(x+5) = 0lg(3x+1) = lg(x+5)3x+1 = x+52x = 4x = 2

1.3.11

a) Vi har gitt likningen lgx+3=1.

1) For hvilke verdier av x er likningen gyldig?

Løsning

lg(x+3) er gyldig for x>-3.

2) Løs likningen ved regning.

Løsning

lg(x+3) = 110lg(x+3) = 101x+3 = 10x = 7

3) Løs likningen med CAS.

Løsning

Løsning med CAS:

b) Vi har gitt likningen 3·lg(2x-1)=6.

1) For hvilke verdier av x er likningen gyldig?

Løsning

lg2x-1 er gyldig for x>12.

2) Løs likningen ved regning.

Løsning

lg(2x-1) = 210lg(2x-1) = 1022x-1 = 102x = 100+12x = 50,5

3) Løs likningen med CAS.

Løsning

Løsning med CAS:

c) Vi har gitt likningen (lgx)2+5lgx-6=0.

1) For hvilke verdier av x er likningen gyldig?

Løsning

lgx er gyldig for x>0.

2) Løs likningen ved regning.

Løsning

lgx = -5±52-4·1·(-6)2·1lgx = -5±72lgx = 1    lgx=-6x = 10    x=0,000 001

3) Løs likningen med CAS.

Løsning

Løsning med CAS (merk at vi bare får med én av løsningene):

d) Vi har gitt likningen lgx2+5lgx-6=0.

1) For hvilke verdier av x er likningen gyldig?

Løsning

lgx er gyldig for x>0.

2) Løs likningen ved regning.

Løsning

2lgx+5lgx-6 = 07lgx = 6lgx = 67x = 10677,2

3) Løs likningen med CAS.

Løsning

Løsning med CAS:

e) Vi har gitt likningen lgx4-lgx=18.

1) For hvilke verdier av x er likningen gyldig?

Løsning

lgx er gyldig for x>0.

2) Løs likningen ved regning.

Løsning

lgx4-lgx = 184lgx-lgx = 183lgx = 18lgx = 610lgx = 106x = 1 000 000

3) Løs likningen med CAS.

Løsning

Løsning med CAS:

f) Vi har gitt likningen ln(4x-2)-ln(2x-2)-2=0.

1) For hvilke verdier av x er likningen gyldig?

Løsning

ln4x-2 er gyldig for x>12, og

ln(2x-2) er gyldig for x>1.

Det betyr at vi kun har løsning når x>1.

2) Løs likningen ved regning.

Løsning

ln(4x-2)-ln(2x-2)-2 = 0ln4x-22x-2=2eln2x-1x-1=e22x-1x-1=e22x-1=e2·(x-1)2x-e2x=1-e2x(2-e2)=1-e2x=1-e2(2-e2)1,19

3) Løs likningen med CAS.

Løsning

Løsning med CAS:

g) Vi har gitt likningen lg(x+2)+lg(x-1)=1.

1) For hvilke verdier av x er likningen gyldig?

Løsning

lg(x+2) er gyldig for x>-2, og

lg(x-1) er gyldig for x>1.

Det betyr at vi kun har løsning når x>1.

2) Løs likningen ved regning.

Løsning

lg(x+2)+lg(x-1) = 1lg(x+2)·(x-1) = 110lg(x+2)·(x-1) = 101(x+2)(x-1) = 10x2-x+2x-2 = 10x2+x-12 = 0(x-3)(x+4) = 0x = 3    x=-4

x=-4 går ikke, siden det gir logaritmen til et negativt tall.

Løsningen er derfor x=3.

3) Løs likningen med CAS.

Løsning

Løsning med CAS:

h) Vi har gitt likningen ln(3x+2)-ln2x=0.

1) For hvilke verdier av x er likningen gyldig?

Løsning

ln3x+2 er gyldig for x>-23, og

ln2x er gyldig for x>0.

Det betyr at vi kun har løsning når x>0.

2) Løs likningen ved regning.

Løsning

ln3x+22x = 03x+22x = 13x+2 = 2xx = -2

Vi har at x<0, dermed har likningen ingen løsning.

3) Løs likningen med CAS.

Løsning

Løsning med CAS:

1.3.12

Løs likningene.

a) 10x=100

Løsning

10x = 100lg10x=lg100xlg10=lg100x=lg100lg10x=21x=2

b) 10-2x=100

Løsning

10-2x = 100-2xlg10 = 2lg10-2x = 2x = -1

c) 5x=125

Løsning

5x = 125ln5 = ln125xln5 = 3ln5x = 3ln5ln5x = 3

d) 2,0·0,5x=16

Løsning

2,0·0,5x = 16lg(2,0·0,5x) = lg16lg2+lg0,5x = lg16lg2+xlg0,5 = lg16lg2+xlg1 2= lg24lg2+x(lg1-lg2) = 4lg2x(lg1-lg2) = 4lg2-lg2x = 3lg2lg1-lg2x = 3lg2-lg2=-3

e) 14·42x=16

Løsning

14·42x = 1642x =42·442x=432x=3x=32

1.3.13

Løs likningene.

a) 4·6x=36·2x

Løsning

4·6x= 36·2x6x= 9·2x(2·3)x= 32·2x2x·3x = 32·2x3x = 32x = 2

b) 22x+2x-6=0

Løsning

22x+2x-6 = 02x2+2x-6= 0

Vi bruker abc-formelen for andregradslikninger.

(2x)2+2x-6 = 02x=-1±12-4·1·(-6)2·12x=-1±2522x=-1+52  2x = -1-522x= 2        2x = -3

2x=-3 har ingen løsning, siden 2x>0 for alle x.

2x = 2x = 1

c) ex-6e-x = 1

Løsning

ex-6e-x = 1ex·ex-6ex·ex = 1·ex(ex)2-6 = ex(ex)2-ex-6 = 0ex = 1±(-1)2-4·1·(-6)2·1ex = 1±252ex = 3    ex=-2 (ingen løsning for ex mindre enn 0)

d) 42x-2·4x-3=0

Løsning

42x-2·4x-3 = 0(4x)2-2·4x-3 = 04x = 2±(-2)2-4·1·(-3)2·14x = 2±4+1224x = 3    4x=-1lg4x = lg3x = lg3lg4

1.3.14

Løs likningene. Husk at logaritmer bare er definert for positive tall.

a) lgx=2,24

Løsning

lgx = 2,2410lgx = 102,24x = 173,78

b) lnx =-1,85

Løsning

lnx = -1,85elnx = e-1,85x = 0,16

c) 2·lgx=0,24

Løsning

2·lgx = 0,24lgx = 0,24210lgx = 100,12x = 1,32

d) 2·lgx+0,12=0,24

Løsning

2·lgx+0,12 = 0,24lgx+0,06 = 0,12lgx = 0,0610lgx = 100,06x = 1,15

e) 2·lnx-2,0=0

Løsning

2·lnx-2,0 = 0lnx-1 = 0lnx = 1elnx = e1x = e

f) 2·lgx2-3lgx=0,24

Løsning

2·lgx2-3lgx = 0,242·2lgx-3lgx = 0,24lgx = 0,2410lgx = 100,24x = 1,74

g) lgx2-lg2x= lg8

Løsning

lgx2-lg2x = lg82lgx-(lg2+lgx) = lg82lgx-lg2-lgx = lg23lgx = 3lg2+lg2 = 4lg2 = lg2410lgx = 10lg24x = 16

h) lgx2-2lgx+lg4=0

Løsning

lgx2-2lgx+lg4 = 0lgx-lg2-2lgx+lg22 = 0-lgx-lg2+2lg2 = 0-lgx+lg2 = 0lg2 = lgx10lg2 = 10lgx2 = x

1.3.15

Vurder løsningsforslagene og diskuter hva elevene har tenkt. Hvilke logaritmeregler må man bruke? Klarer du å lage et bedre løsningsforslag? Oppgaven egner seg fint for diskusjon i små grupper.

Løsning

Løsning på oppgave 1:

7x = 3x+1lg7x = lg3x+1xlg7 = (x+1)lg3xlg7 = xlg3+lg3xlg7-xlg3 = lg3x(lg7-lg3) = lg3x = lg3lg7-lg3

Løsning på oppgave 2: Se Idas løsningsforslag.

Løsning på oppgave 3: Se Sanders løsningsforslag.