1. Вычислить: $$10^{-2\lg{\frac{1}{2}}}$$
$$10^{-2\lg{\frac{1}{2}}} = 10^{\lg{(\frac{1}{2})^{-2}}} = 10^{\lg{2^2}} = 10^{\lg{4}} = 4$$
Ответ: 4
2. Найти х:
a) $$log_x 32 = -5$$
По определению логарифма:
$$x^{-5} = 32$$
$$x^{-5} = 2^5$$
$$x = (2^5)^{-\frac{1}{5}}$$
$$x = 2^{-1}$$
$$x = \frac{1}{2}$$
Ответ: $$\frac{1}{2}$$
б) $$log_5 x = 3$$
По определению логарифма:
$$x = 5^3$$
$$x = 125$$
Ответ: 125
3. Вычислить: $$-2\log_3 e \cdot \ln{\frac{1}{9}}$$
$$-2\log_3 e \cdot \ln{\frac{1}{9}} = -2\log_3 e \cdot \ln{3^{-2}} = -2\log_3 e \cdot (-2)\ln{3} = 4\log_3 e \cdot \ln{3} = 4 \frac{\ln e}{\ln 3} \cdot \ln 3 = 4 \frac{1}{\ln 3} \cdot \ln 3 = 4$$
Ответ: 4
4. Прологарифмировать по основанию 2: $$x = \frac{2 \sqrt{a^3}}{\sqrt[3]{4b^2}}$$
$$\log_2{x} = \log_2{\frac{2 \sqrt{a^3}}{\sqrt[3]{4b^2}}}$$
$$\log_2{x} = \log_2{2 \sqrt{a^3}} - \log_2{\sqrt[3]{4b^2}}$$
$$\log_2{x} = \log_2{2} + \log_2{\sqrt{a^3}} - \log_2{(4b^2)^{\frac{1}{3}}}$$
$$\log_2{x} = 1 + \log_2{a^{\frac{3}{2}}} - \frac{1}{3}\log_2{(4b^2)}$$
$$\log_2{x} = 1 + \frac{3}{2}\log_2{a} - \frac{1}{3}(\log_2{4} + \log_2{b^2})$$
$$\log_2{x} = 1 + \frac{3}{2}\log_2{a} - \frac{1}{3}(2 + 2\log_2{b})$$
$$\log_2{x} = 1 + \frac{3}{2}\log_2{a} - \frac{2}{3} - \frac{2}{3}\log_2{b}$$
$$\log_2{x} = \frac{1}{3} + \frac{3}{2}\log_2{a} - \frac{2}{3}\log_2{b}$$
Ответ: $$\log_2{x} = \frac{1}{3} + \frac{3}{2}\log_2{a} - \frac{2}{3}\log_2{b}$$
5. Пропотенцировать: $$\lg x = 2 + \frac{2}{3}(2\lg a - \lg 8) + \frac{1}{2}\lg b$$
$$\lg x = 2 + \frac{2}{3}(2\lg a - \lg 8) + \frac{1}{2}\lg b$$
$$\lg x = 2 + \frac{4}{3}\lg a - \frac{2}{3}\lg 8 + \frac{1}{2}\lg b$$
$$\lg x = \lg 100 + \lg a^{\frac{4}{3}} - \lg 8^{\frac{2}{3}} + \lg b^{\frac{1}{2}}$$
$$\lg x = \lg 100 + \lg a^{\frac{4}{3}} - \lg (2^3)^{\frac{2}{3}} + \lg b^{\frac{1}{2}}$$
$$\lg x = \lg 100 + \lg a^{\frac{4}{3}} - \lg 2^2 + \lg b^{\frac{1}{2}}$$
$$\lg x = \lg 100 + \lg a^{\frac{4}{3}} - \lg 4 + \lg b^{\frac{1}{2}}$$
$$\lg x = \lg (100 \cdot a^{\frac{4}{3}} \cdot \frac{b^{\frac{1}{2}}}{4})$$
$$\lg x = \lg (25 a^{\frac{4}{3}} b^{\frac{1}{2}})$$
$$x = 25 a^{\frac{4}{3}} b^{\frac{1}{2}}$$
Ответ: $$x = 25 a^{\frac{4}{3}} b^{\frac{1}{2}}$$
6. Решить уравнение: $$\log_{x-1}(2x^2 - 14) = 2$$
По определению логарифма:
$$(x-1)^2 = 2x^2 - 14$$
$$x^2 - 2x + 1 = 2x^2 - 14$$
$$x^2 + 2x - 15 = 0$$
По теореме Виета:
$$x_1 + x_2 = -2$$
$$x_1 \cdot x_2 = -15$$
$$x_1 = -5$$
$$x_2 = 3$$
Проверим:
При $$x = -5$$:
$$\log_{-5-1}(2(-5)^2 - 14) = \log_{-6}(50 - 14) = \log_{-6}(36)$$ - не имеет смысла, так как основание логарифма отрицательное.
При $$x = 3$$:
$$\log_{3-1}(2(3)^2 - 14) = \log_{2}(18 - 14) = \log_{2}(4) = 2$$ - подходит.
Ответ: 3
7. Решить неравенство: $$\log_{\frac{1}{2}}(8 + 11x) > \log_{\frac{1}{2}} 7$$
Основание логарифма меньше 1, значит, функция убывает. При переходе к аргументам знак неравенства меняется на противоположный.
$$8 + 11x < 7$$
$$11x < -1$$
$$x < -\frac{1}{11}$$
Также необходимо учесть ОДЗ:
$$8 + 11x > 0$$
$$11x > -8$$
$$x > -\frac{8}{11}$$
Ответ: $$x \in (-\frac{8}{11}; -\frac{1}{11})$$