Kitsas riigieksam 2026, ülesanne 12: Eksponent- ja logaritmvõrrand
Teades, et a=2, lahendage võrrandid
1)4x2−ax=8x;
2)2log(x+a)−log(22+x)=1.
Allikas: Matemaatika kitsas riigieksam 2026, ülesanne 12
Valemikaart: astmed ja juured
am⋅an=am+n,am:an=am−n
(am)n=amn,(ab)n=anbn
a0=1,a−n=an1
anm=nam
Valemikaart: logaritmid
logab=c⟺ac=b,a>0,a=1,b>0
loga(xy)=logax+logay
logayx=logax−logay
logaxk=klogax
logax=logbalogbx,alogax=x
Valemikaart: ruutvõrrandi lahendivalem
ax2+bx+c=0
x1;2=2a−b±b2−4ac
Sinu vastus
Proovi ise enne
Lahendus on peidus. Ava nii palju, kui parajasti vaja.
1. Vihje
2. 1. samm
3. Kogu lahendus
Vihje
Esimeses võrrandis kirjuta mõlemad astmed alusega 2. Teises võrrandis vii logaritmid omaduste abil üheks logaritmiks ja kasuta logaritmi definitsiooni. Ära unusta lahendeid kontrollida.
1Samm 1Peidetud
1
Küsimus 1Samm 1: Asenda a väärtus
Esimeses võrrandis asendame kõigepealt a=2.
Astendajas on ax=2x.
4x2−2x=8x
2Samm 2Peidetud
2
Küsimus 1Samm 2: Kirjuta astmed alusega 2
Arvud 4 ja 8 on mõlemad arvu 2 astmed: 4=22 ja 8=23.
Kirjutame mõlemad alused arvu 2 astmena.
(22)x2−2x=(23)x
Astme astendamisel astendajad korrutatakse.
22x2−4x=23x
Reegel (am)n=amn: vasakul 2⋅(x2−2x)=2x2−4x, paremal 3⋅x=3x.
3Samm 3Peidetud
3
Küsimus 1Samm 3: Võrdsusta astendajad ja lahenda
Kui võrdsete alustega astmed on võrdsed, siis on võrdsed ka nende astendajad.
Võrdsustame astendajad.
2x2−4x=3x
Viime 3x vasakule poole ja koondame.
2x2−7x=0
Toome x sulgude ette.
x(2x−7)=0
Korrutis on null, kui üks teguritest on null.
x1=0,2x−7=0⇒x2=3,5
Mittetäieliku ruutvõrrandi ax2+bx=0 lahendamiseks on kõige lihtsam tuua x sulgude ette. Jagada võrrandit x-iga ei tohi, sest siis kaoks lahend x=0. Kontroll: x=0 korral 40=1=80; x=3,5 korral 22⋅12,25−14=210,5=23⋅3,5.
4Samm 4Peidetud
4
Küsimus 2Samm 4: Asenda a ja leia määramispiirkond
Teises võrrandis asendame samuti a=2. Kirjutis log ilma aluseta tähendab siin kümnendlogaritmi (alus 10). Logaritmida saab ainult positiivset arvu.
Asendame a=2.
2log(x+2)−log(22+x)=1
Mõlemad logaritmitavad peavad olema positiivsed.
x+2>0 ja 22+x>0⇒x>−2
Tingimusest x+2>0 saame x>−2 ja tingimusest 22+x>0 saame x>−22. Mõlemad kehtivad, kui x>−2.
5Samm 5Peidetud
5
Küsimus 2Samm 5: Vii logaritmid üheks logaritmiks
Astme logaritmi omaduse järgi viime kordaja 2 logaritmitava astendajaks.
log(x+2)2−log(22+x)=1
Logaritmide vahe on jagatise logaritm.
log22+x(x+2)2=1
Omadused klogax=logaxk ja logax−logay=logayx kehtivad kõigi alustega logaritmide korral, ka kümnendlogaritmi korral.
6Samm 6Peidetud
6
Küsimus 2Samm 6: Kasuta logaritmi definitsiooni
Kümnendlogaritm on 1 siis, kui logaritmitav on 101=10.
Kirjutame logaritmitava võrdseks arvuga 10.
22+x(x+2)2=101
Korrutame mõlemaid pooli nimetajaga 22+x (see on positiivne).
(x+2)2=10(22+x)
Avame sulud, vasakul summa ruudu valemiga.
x2+4x+4=220+10x
Viime kõik liikmed vasakule poole.
x2−6x−216=0
7Samm 7Peidetud
7
Küsimus 2Samm 7: Lahenda ruutvõrrand
Kirjutame lahendivalemi. Siin a=1, b=−6 ja c=−216.
x1;2=2a−b±b2−4ac
Asendame kordajad ja arvutame diskriminandi.
x1;2=26±36+864=26±900=26±30
Arvutame mõlemad lahendid.
x1=26−30=−12,x2=26+30=18
Kordaja a on siin ruutliikme kordaja 1, mitte ülesande parameeter a=2. Diskriminant: (−6)2−4⋅1⋅(−216)=36+864=900.
8Samm 8Peidetud
8
Küsimus 2Samm 8: Kontrolli lahendeid
Logaritmvõrrandi lahendeid tuleb kontrollida, sest teisendustel võivad tekkida võõrlahendid.
Lahend x1=−12 ei kuulu määramispiirkonda, sest −12<−2. Logaritmitav oleks negatiivne.
x+2=−12+2=−10<0
Arvutame võrrandi vasaku poole, kui x=18.
vp=2log20−log40=log40202=log10=1
Võrrandi parem pool on 1.
pp=1
Vasak ja parem pool on võrdsed, seega x=18 on võrrandi lahend.
vp=pp⇒x=18
VASTUS
1) Esimese võrrandi lahendid on x1=0 ja x2=3,5. 2) Teise võrrandi lahend on x=18.