Przejdź do treści

Wykres y = log₂|x| - dziedzina, parzystość, miejsca zerowe i równanie log₂|x| = 2

Szkoła średnia średnie

Naszkicuj wykres funkcji g(x)=log⁡2∣x∣g(x) = \log_2 |x|. Podaj dziedzinę, zbiór wartości, miejsca zerowe i przedziały monotoniczności. Rozwiąż równanie g(x)=2g(x) = 2.

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Dziedzina. Liczba logarytmowana ∣x∣|x| musi być dodatnia, a ∣x∣>0|x| > 0 dla każdego x≠0x \ne 0:

D=R∖{0}.D = \mathbb{R} \setminus \{0\}.

Krok 2. Symetria. Dla każdego xx z dziedziny g(−x)=log⁡2∣−x∣=log⁡2∣x∣=g(x)g(-x) = \log_2 |-x| = \log_2 |x| = g(x) - funkcja jest parzysta, jej wykres jest symetryczny względem osi OYOY. Wystarczy narysować y=log⁡2xy = \log_2 x dla x>0x > 0 i odbić go względem osi OYOY. To przekształcenie y=f(∣x∣)y = f(|x|) - inne niż y=∣f(x)∣y = |f(x)|.

Krok 3. Rysunek.

−4 4 2 1 −1 y = log₂|x| (4, 2) (−4, 2) x y
y = log₂|x| ma dwie gałęzie symetryczne względem osi OY. Miejsca zerowe: −1 i 1; prosta y = 2 przecina wykres w x = −4 i x = 4.

Krok 4. Własności.

  • zbiór wartości: R\mathbb{R} (każda gałąź przyjmuje wszystkie wartości);
  • miejsca zerowe: log⁡2∣x∣=0  ⟺  ∣x∣=1  ⟺  x=−1\log_2 |x| = 0 \iff |x| = 1 \iff x = -1 lub x=1x = 1;
  • malejąca w przedziale (−∞,0)(-\infty, 0), rosnąca w przedziale (0,+∞)(0, +\infty).

Uwaga: w całej dziedzinie (−∞,0)∪(0,+∞)(-\infty, 0) \cup (0, +\infty) funkcja nie jest monotoniczna, np. g(−4)=g(4)g(-4) = g(4) - przedziały monotoniczności podajemy osobno.

Krok 5. Równanie log⁡2∣x∣=2\log_2 |x| = 2.

log⁡2∣x∣=2⟺∣x∣=22=4⟺x=−4 lub x=4.\log_2 |x| = 2 \quad\Longleftrightarrow\quad |x| = 2^2 = 4 \quad\Longleftrightarrow\quad x = -4 \ \text{lub}\ x = 4.

Odpowiedź. D=R∖{0}D = \mathbb{R} \setminus \{0\}, ZW=RZW = \mathbb{R}, miejsca zerowe −1-1 i 11, funkcja malejąca w (−∞,0)(-\infty, 0) i rosnąca w (0,+∞)(0, +\infty); równanie g(x)=2g(x) = 2 ma rozwiązania x=−4x = -4 i x=4x = 4.