Ve třídě se zkoušelo na tabuli a žáci třídy kontrolovali postup tří spolužaček u tabule. Zadání bylo jednotné: Řešte rovnici pro $x \in \mathbb{R}$ $$\log^2{x}-2 \log{x}=0$$
Jana
(1) Určila definiční obor logaritmu: $\log{x}$: $$ x>0 $$
(2) Rovnici $\log^2{x}-2 \log{x}=0$ vydělila výrazem $\log{x}$: $$ \log{x}-2=0 $$
(3) Převedla dvojku na pravou stranu rovnice: $$ \log{x} = 2 $$
(4) Upravila podle vzorce $$ \log_a{x}=v \Leftrightarrow x=a^v $$ a získala: $$ x=10^2 $$
Alena
(1) Určila definiční obor logaritmu: $\log{x}$: $$ x>0 $$
(2) Rovnici upravila podle vět o logaritmech na tvar: $$ 2 \log{x}-2 \log{x}=0 $$ $$0=0$$
(3) Z rovnice a z definičního oboru logaritmu vyplývá, že řešením je množina všech kladných reálných čísel.
Dana
(1) Určila definiční obor logaritmu: $\log{x}$: $$x>0$$
(2) Zavedla substituci: $$\log{x}=t$$
(3) Získala rovnici kvadratickou: $$t^2-2t=0$$
(4) Rovnici řešila vytknutím $t$: $$ \begin{gather} t^2-2t=0 \cr t(t-2)=0 \end{gather} $$ získala kořeny: $$ t=0, ~t=2 $$
(5) Nyní se vrátila k substituci a získala kořeny původní rovnice: $$ \begin{gather} t=0 \Rightarrow \log{x}=0 \Rightarrow x=1 \cr t=2 \Rightarrow \log{x}=2 \Rightarrow x=100 \end{gather} $$
Která z těchto dívek měla postup správný?
Dana
Jana
Alena
Žádná z dívek
Jana i Dana
Jana udělala hrubou chybu, protože krátila rovnici výrazem $\log{x}$, obsahujícím neznámou, krok (2). Dostala tak pouze jeden správný kořen.
Alena ve svém řešení použila chybně pravidlo pro počítání s logaritmy v kroku (2).