高一上📈 函數
指數與對數方程式
Exponential and Logarithmic Equations
公式
同底比較指數 | 取對數降階 | 解完必須驗真數 > 0
能化同底就比較指數,不能就兩邊取對數。對數方程式解完一定要檢查真數。
白話解釋
**指數方程式**有兩條路。 能化成**同底**時,直接比較指數:2ˣ = 8 → 2ˣ = 2³ → x = 3。 化不成同底就**兩邊取對數**,把指數拉下來:3ˣ = 7 → x·log3 = log7 → x = log7/log3。
還有一類是**可化為二次**的:4ˣ − 3·2ˣ + 2 = 0。注意 4ˣ = (2ˣ)²,令 t = 2ˣ 就變成 t² − 3t + 2 = 0,解得 t = 1 或 2,再回代得 x = 0 或 1。換元時記得 **t = 2ˣ > 0**,解出負的 t 要捨去。
**對數方程式**的核心步驟是用對數律合併成單一對數,再化成指數式。 log(x) + log(x−3) = 1 → log[x(x−3)] = 1 → x(x−3) = 10 → x² − 3x − 10 = 0 → x = 5 或 −2。
這裡出現了這一節最重要的動作:**驗根**。x = −2 代回原式會讓 log(−2) 無意義,必須捨去。答案只有 x = 5。
對數方程式**必定要檢查所有真數大於 0**。合併對數律的過程會擴大解集合,產生原式根本不成立的「增根」——不驗根就等於答錯。
什麼時候用
複利求年數、半衰期、pH 與分貝的反算、成長模型。
最容易錯的地方
- 對數方程式解完沒驗真數,把增根寫進答案。
- 換元後忘記 t > 0 的限制。
- log(A) + log(B) 誤寫成 log(A + B)。
例題 · 3 題
先自己算,再看解答——這樣才有效。
- 1
2ˣ = 32,x = ?
- 2
log x + log(x−3) = 1,x = ?(只填合理的解)
- 3
4ˣ − 3·2ˣ + 2 = 0,較大的解是多少?