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対数関数の計算問題

対数方程式を解く、または対数の値を求める

この単元のポイント

公式と考え方

対数を含む方程式は,対数の法則で式を1つにまとめ,真数について解きます。真数は正でなければなりません。

  • log⁡ax=k\log_a x=k ならば,x=akx=a^k です。
  • log⁡aM=log⁡aN\log_a M=\log_a N ならば,M=NM=N です(M>0M>0,N>0N>0)。
  • 解を求めたら,真数条件(真数が正)を満たすか,必ず確かめます。
例題と解き方

log⁡3(x+1)=2\log_3(x+1)=2 を解きなさい。

  1. x+1=32=9x+1=3^2=9 です。
  2. x=8x=8 です(真数 9>09>0 で適しています)。

log⁡2x+log⁡2(x−2)=3\log_2 x+\log_2(x-2)=3 を解きなさい。

  1. 真数条件は,x>0x>0 かつ x−2>0x-2>0 より,x>2x>2 です。
  2. log⁡2x(x−2)=3\log_2 x(x-2)=3 より,x(x−2)=8x(x-2)=8,x2−2x−8=0x^2-2x-8=0,(x−4)(x+2)=0(x-4)(x+2)=0 です。
  3. x>2x>2 より,x=4x=4 です。
よくある間違い
  • 真数条件を確かめず,条件に合わない解(x=−2x=-2)も答えてしまう。
  • 対数を指数に直すとき,底と真数を取り違える。

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