本题导读
本题考查对数方程的解法、对数的运算性质(幂、和、差的转换)。核心在于独立方程递进求解法、代入消元法的灵活运用。
📌【题干】
Question
(1990年上海卷) 已知 ,,求 的值.
🔍【思路分析】
破题导航
- 先求未知数 :第一个方程 仅含有一个未知数 ,根据对数定义(真数为 1),可将其转化为一元二次方程直接求解。
- 严格进行真数检验:求出 的可能解后,必须代入第二个方程的真数位置 中进行检验。若使得真数小于或等于零,则必须舍去。
- 运算化简求 :将符合条件的 值代入第二个方程,利用对数的幂性质(将系数 2 移到指数位置)及和差化积性质,分离并反解出 的值。
✅【答案】
Success
✍【详细解析】
Abstract
由第一个方程 ,根据对数定义,真数必须等于 1:
移项整理得:
利用十字相乘法因式分解: 解得:
真数条件检验: 根据第二个方程中含有对数项 ,根据对数的定义,其真数必须严格大于 0,即:
- 当 时, ,真数无意义,故 舍去;
- 当 时, ,且原方程中 均成立,故 符合题意。
将 代入第二个方程中:
根据对数的运算性质 ,且 ,移项变形得:
利用对数的加法法则(底数相同时,对数相加等于真数相乘):
由于对数函数是一一映射,直接脱去两边的对数符号,得:
检验第二个方程的真数条件:当 ,完全符合对数定义。
综上所述, 的值是 .
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:对数方程的基本转化关系(),对数的真数限制条件,对数基本运算法则的综合变形。
- 核心方法:
- 分步递进法:本题方程组虽然包含两个未知数,但结构属于“解台阶型”,第一个方程不含 ,所以直接单独破局解出 ,再顺次代入即可。
- 避坑指南:
- 致命漏洞:遗漏真数范围检验:本题最大的陷阱在于一元二次方程解出的双解 和 。如果考生不进行真数 的回代检验,将 代入第二式,会得到 的荒谬算式。做任何对数题,做完第一步必须强制检查真数大于零。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:本题属于代数基本方程解法大类,直接源自教材中“对数与对数方程”章节的课后标准综合训练题,旨在检验学生对对数基本算子定义域完整性的重视度。
- 结论推广:对于任何含有对数结构的方程组,如: 其标准解空间的完备性完全建立在约束集合 的交集之上。这一“定义域优先”的原则在更高等的复变函数论(如多值对数函数的主值分支选择 )以及现代密码学中基于离散对数难题(DLP)的体制设计中,都是首先要锁定和隔离安全边界(主值区间)的数学铁律。
🔗【关联脉络】
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