Citește regula și exemplul acestei părți, apoi aplică-le în exerciții. Poți reveni oricând la aceeași explicație.
Necunoscuta din exponent
În 2x = 8 căutăm exponentul la care ridicăm 2 ca să obținem 8. Scriem ambii membri ca puteri ale aceleiași baze pozitive, diferite de 1. Puteri egale cu această bază au exponenți egali, deci ajungem la o ecuație obișnuită.
🧮 De ținut minte
au = av ⇔ u = v, pentru a > 0, a ≠ 1
✓Egalăm exponenții numai după ce bazele sunt egale. Dacă nu recunoști o putere, ax = b se rezolvă prin x = logab, pentru b > 0.
✏️Exemplu rezolvat
Rezolvă 3x+1 = 81.
1Scriem 81 = 34, deci 3x+1 = 34.
2Egalăm exponenții: x + 1 = 4, deci x = 3.
3Verificăm: 33+1 = 34 = 81. Soluția este 3.
📖Deschide toată lecțiaÎnchide lecția completăTeorie, exemple și exerciții rezolvate · pentru recapitulare⌄
Toată lecția pe o pagină
Ecuații și transformări complete · nivel M1: teorie, exemple și exerciții rezolvate
Înveți câte o idee: citești explicația, urmărești exemplul rezolvat, apoi încerci exercițiile înainte de următoarea etapă.
Necunoscuta din exponent
În 2x = 8 căutăm exponentul la care ridicăm 2 ca să obținem 8. Scriem ambii membri ca puteri ale aceleiași baze pozitive, diferite de 1. Puteri egale cu această bază au exponenți egali, deci ajungem la o ecuație obișnuită.
au = av ⇔ u = v, pentru a > 0, a ≠ 1
•Egalăm exponenții numai după ce bazele sunt egale. Dacă nu recunoști o putere, ax = b se rezolvă prin x = logab, pentru b > 0.
Exemplu rezolvat
Rezolvă 3x+1 = 81.
Scriem 81 = 34, deci 3x+1 = 34.
Egalăm exponenții: x + 1 = 4, deci x = 3.
Verificăm: 33+1 = 34 = 81. Soluția este 3.
O literă nouă simplifică ecuația
Dacă apar ax și a2x, observăm că a2x este pătratul lui ax. Notăm t = ax și rezolvăm o ecuație de gradul al doilea în t. Deoarece o putere cu baza pozitivă este pozitivă, păstrăm numai t > 0; apoi revenim la x.
t = ax > 0 ⇒ a2x = t2
•Valorile lui t nu sunt încă soluțiile x ale problemei.
Obținem t = 3 sau t = −1; eliminăm −1, deoarece t > 0.
Revenim: 3x = 3, deci x = 1; verificăm 9 − 6 − 3 = 0.
Radicalul și condițiile lui
Radicalul pătrat este definit în numere reale numai pentru un număr nenegativ și rezultatul său este tot nenegativ. În √A = B cerem A ≥ 0 și B ≥ 0. Abia apoi ridicăm la pătrat; verificăm candidații în ecuația inițială, deoarece pătratul pierde informația despre semn.
√A = B ⇔ A = B2 și B ≥ 0
•√x2 = |x|, nu x pentru orice număr real.
Exemplu rezolvat
Rezolvă √x + 2 = x.
Cerem x ≥ 0; atunci și x + 2 ≥ 0. Ridicăm la pătrat: x + 2 = x2.
Factorizăm x2 − x − 2 = (x − 2)(x + 1) = 0: candidații sunt 2 și −1.
Eliminăm −1; pentru 2 avem √4 = 2. Singura soluție este 2.
Doi radicali: izolăm unul și păstrăm verificarea
Când sunt doi radicali, izolăm unul înainte de ridicarea la pătrat. Folosim (a − b)2 = a2 − 2ab + b2, astfel încât să rămână un singur radical. Dacă ridicăm din nou la pătrat, verificarea finală devine cu atât mai importantă.
(a − b)2 = a2 − 2ab + b2
•La pătratul unei diferențe apare și termenul −2ab; nu îl omite.
Exemplu rezolvat
Rezolvă √x + 5 + √x = 5.
Domeniul este x ≥ 0. Izolăm: √x + 5 = 5 − √x; pătratul dă x + 5 = 25 − 10√x + x.
Simplificăm: 10√x = 20, deci √x = 2 și x = 4.
Verificăm în forma inițială: √9 + √4 = 3 + 2 = 5. Soluția este 4.
Argumente egale și baze diferite
Doi logaritmi cu aceeași bază admisă sunt egali exact când argumentele lor pozitive sunt egale. Dacă bazele diferă, le aducem mai întâi la o bază comună. De exemplu, baza 4 este pătratul lui 2, deci log4A este jumătate din log2A.
log4A = log2A2; logaA = logaB ⇔ A = B (A, B > 0)
•Nu egala argumentele cât timp bazele sunt diferite.
Exemplu rezolvat
Rezolvă log4x = log28.
Domeniul este x > 0 și log28 = 3.
Obținem log4x = 3, deci x = 43 = 64.
Verificăm: log464 = 3 și log28 = 3.
Când necunoscuta este și baza
Dacă x este baza unui logaritm, avem în plus x ≠ 1. Schimbarea bazei poate transforma logxa în 1logax. Notăm valoarea repetată, păstrăm condiția ca ea să fie nenulă și rezolvăm ecuația rațională rezultată.
logxa = 1logax, pentru x > 0, x ≠ 1, a > 0, a ≠ 1
•Înainte să înmulțești cu un numitor, scrie condiția ca acesta să fie nenul.
Exemplu rezolvat
Rezolvă log2x + logx2 = 2.
Domeniul: x > 0, x ≠ 1. Notăm t = log2x ≠ 0: t + 1t = 2.
Înmulțim cu t: t2 − 2t + 1 = (t − 1)2 = 0, deci t = 1.
x = 21 = 2; verificăm log22 + log22 = 2.
Substituția într-o ecuație logaritmică
O expresie precum (log2x)2 este pătratul valorii logaritmului. Notăm t = log2x, cu x > 0. Spre deosebire de t = 2x, aici t poate fi negativ. La final fiecare t dă x = 2t, întotdeauna pozitiv.
t = log2x ⇒ x = 2t
•Nu elimina un logaritm negativ. Eliminăm argumentele nepozitive, nu valorile negative ale logaritmului.
Exemplu rezolvat
Rezolvă (log2x)2 − log2x − 2 = 0.
Pentru x > 0 notăm t = log2x; t2 − t − 2 = (t − 2)(t + 1) = 0.
t = 2 sau t = −1, deci x = 4 sau x = 12.
Înlocuind valorile logaritmului: 4 − 2 − 2 = 0 și 1 + 1 − 2 = 0; ambele soluții sunt admise.
Exerciții rezolvate din lecție (24)
Încearcă singur fiecare exercițiu, apoi deschide rezolvarea ca să te verifici.
Exercițiul 1
Pentru √2x + 3 = √x − 1 + 2, pasul 1: ce condiție scriem?
Vezi rezolvarea
Pentru √x − 1 cerem x − 1 ≥ 0.
Această condiție asigură și 2x + 3 ≥ 0.
Prin urmare x ≥ 1.
Răspuns: x ≥ 1
Exercițiul 2
Pasul 2: după prima ridicare la pătrat și simplificare, ce relație obținem?
Vezi rezolvarea
2x + 3 = x − 1 + 4 + 4√x − 1.
Termenii constanți se reduc.
Rezultă x = 4√x − 1.
Răspuns: x = 4√x − 1
Exercițiul 3
Pasul 3: ce mulțime de soluții obținem după a doua ridicare la pătrat și verificare?
Vezi rezolvarea
Ridicăm din nou la pătrat: x2 = 16x − 16.
Obținem x2 − 16x + 16 = 0.
Rădăcinile sunt x = 8 ± 4√3.
Ambele sunt ≥ 1 și verifică ecuația inițială.
Răspuns final: S = {8 − 4√3, 8 + 4√3}.
Răspuns: {8 − 4√3, 8 + 4√3}
Exercițiul 4
Rezolvați în ℝ ecuația 2x+1 + 2x = 12.
Vezi rezolvarea
Factorizăm 2x: 2x(2 + 1) = 12.
3·2x = 12, deci 2x = 4 = 22.
Rezultă x = 2.
Răspuns final: S = {2}.
Răspuns: {2}
Exercițiul 5
Rezolvați în ℝ ecuația 9x − 10·3x + 9 = 0.
Vezi rezolvarea
Notăm t = 3x > 0; atunci 9x = t2.
t2 − 10t + 9 = 0, deci (t − 1)(t − 9) = 0.
t = 1 sau t = 9.
3x = 1 dă x = 0; 3x = 9 dă x = 2.
Răspuns final: S = {0, 2}.
Răspuns: {0, 2}
Exercițiul 6
Rezolvați în ℝ ecuația 4x − 2x+1 = 8.
Vezi rezolvarea
Notăm t = 2x > 0; atunci 4x = t2 și 2x+1 = 2t.
t2 − 2t − 8 = 0, deci (t − 4)(t + 2) = 0.
Păstrăm t = 4.
2x = 4, deci x = 2.
Răspuns final: S = {2}.
Răspuns: {2}
Exercițiul 7
Rezolvați în ℝ ecuația 32x − 6·3x + 5 = 0.
Vezi rezolvarea
Notăm t = 3x > 0.
t2 − 6t + 5 = 0, deci t = 1 sau t = 5.
3x = 1 dă x = 0; 3x = 5 dă x = log35.
Răspuns final: S = {0, log35}.
Răspuns: {0, log35}
Exercițiul 8
Rezolvați în ℝ ecuația √x2 + 3x + 4 = x + 2.
Vezi rezolvarea
Membrul drept impune x ≥ −2.
Ridicăm la pătrat: x2 + 3x + 4 = (x + 2)2.
x2 + 3x + 4 = x2 + 4x + 4, deci x = 0.
Valoarea respectă domeniul și verifică ecuația.
Răspuns final: S = {0}.
Răspuns: {0}
Exercițiul 9
Rezolvați în ℝ ecuația √x + 6 + √x − 3 = 3.
Vezi rezolvarea
Condiția de existență este x ≥ 3.
Pentru x ≥ 3 avem √x + 6 ≥ 3 și √x − 3 ≥ 0.
Suma poate fi 3 numai dacă √x + 6 = 3 și √x − 3 = 0.