Готов помочь тебе с этими логарифмическими уравнениями! Давай разберем их по порядку.
6.7. log₃((x+2)(x-2)) = 4log₉(2x+3) - log₅√5
Сначала упростим уравнение, используя свойства логарифмов:
log₃(x² - 4) = 4log₉(2x+3) - log₅√5
Заметим, что log₅√5 = log₅(5^(1/2)) = 1/2
Тогда уравнение примет вид:
log₃(x² - 4) = 4log₉(2x+3) - 1/2
Изменим основание логарифма во втором слагаемом. Используем формулу перехода к новому основанию: logₐ(b) = logₓ(b) / logₓ(a). Перейдем к основанию 3:
log₉(2x+3) = log₃(2x+3) / log₃(9) = log₃(2x+3) / 2
Тогда:
log₃(x² - 4) = 4 * [log₃(2x+3) / 2] - 1/2
log₃(x² - 4) = 2log₃(2x+3) - 1/2
log₃(x² - 4) = log₃((2x+3)²) - log₃(√3)
log₃(x² - 4) = log₃[((2x+3)²)/√3]
Теперь можно избавиться от логарифмов:
x² - 4 = ((2x+3)²)/√3
√3(x² - 4) = 4x² + 12x + 9
√3x² - 4√3 = 4x² + 12x + 9
(4 - √3)x² + 12x + (9 + 4√3) = 0
Решим это квадратное уравнение. Для этого воспользуемся дискриминантом: D = b² - 4ac. В нашем случае:
a = (4 - √3)
b = 12
c = (9 + 4√3)
D = 12² - 4 * (4 - √3) * (9 + 4√3) = 144 - 4 * (36 + 16√3 - 9√3 - 12) = 144 - 4 * (24 + 7√3) = 144 - 96 - 28√3 = 48 - 28√3
D < 0, следовательно, уравнение не имеет решений.
6.9. (1/2)lg(x + 1/8) - lg(x + 1/2) = (1/2)lg(x - 1/2) - lg(x)
(1/2)lg(x + 1/8) - (1/2)lg(x - 1/2) = lg(x + 1/2) - lg(x)
(1/2)[lg(x + 1/8) - lg(x - 1/2)] = lg(x + 1/2) - lg(x)
(1/2)lg[(x + 1/8) / (x - 1/2)] = lg[(x + 1/2) / x]
lg√[(x + 1/8) / (x - 1/2)] = lg[(x + 1/2) / x]
Возведем обе части в квадрат:
√[(x + 1/8) / (x - 1/2)] = (x + 1/2) / x
(x + 1/8) / (x - 1/2) = [(x + 1/2) / x]²
(x + 1/8) / (x - 1/2) = (x² + x + 1/4) / x²
(8x + 1) / (8x - 4) = (4x² + 4x + 1) / (4x²)
4x²(8x + 1) = (4x² + 4x + 1)(8x - 4)
32x³ + 4x² = 32x³ + 32x² + 8x - 16x² - 16x - 4
32x³ + 4x² = 32x³ + 16x² - 8x - 4
0 = 12x² - 8x - 4
3x² - 2x - 1 = 0
D = (-2)² - 4 * 3 * (-1) = 4 + 12 = 16
x₁ = (2 + √16) / (2 * 3) = (2 + 4) / 6 = 1
x₂ = (2 - √16) / (2 * 3) = (2 - 4) / 6 = -1/3
Проверим решения:
При x = 1: lg(1 + 1/8) и lg(1 - 1/2) определены, значит x = 1 — решение.
При x = -1/3: lg(-1/3 + 1/8) не определен, значит x = -1/3 не подходит.
6.24. (1/8)[log₂(x-2)⁴]² = lg(2-x) / lg(2) * 2^(2log₂√3)
Сначала упростим правую часть:
2^(2log₂√3) = 2^(log₂(√3)²) = 2^(log₂(3)) = 3
lg(2-x) / lg(2) = log₂(2-x)
Получаем:
(1/8)[log₂(x-2)⁴]² = log₂(2-x) * 3
(1/8)[4log₂(x-2)]² = 3log₂(2-x)
(1/8) * 16 * [log₂(x-2)]² = 3log₂(2-x)
2[log₂(x-2)]² = 3log₂(2-x)
2[log₂(x-2)]² - 3log₂(2-x) = 0
log₂(x-2) * [2log₂(x-2) - 3] = 0
log₂(x-2) = 0 или 2log₂(x-2) - 3 = 0
Если log₂(x-2) = 0, то x - 2 = 1, значит x = 3.
Если 2log₂(x-2) - 3 = 0, то 2log₂(x-2) = 3, log₂(x-2) = 3/2, x - 2 = 2^(3/2) = 2√2, значит x = 2 + 2√2.
Однако, у нас есть lg(2-x) в исходном уравнении, что означает 2-x > 0, т.е. x < 2.
Но ни x = 3, ни x = 2 + 2√2 не удовлетворяют условию x < 2.
Следовательно, решений нет.
6.28. log₄(x) - log₁/₂(13-x) = log₂(10-x)² - 2log₁/₄(8-x)
log₄(x) - log₁/₂(13-x) = log₂(10-x)² - 2log₁/₄(8-x)
Перейдем к основанию 2:
log₄(x) = log₂(x) / log₂(4) = (1/2)log₂(x)
log₁/₂(13-x) = log₂(13-x) / log₂(1/2) = -log₂(13-x)
log₁/₄(8-x) = log₂(8-x) / log₂(1/4) = log₂(8-x) / (-2) = -(1/2)log₂(8-x)
Уравнение примет вид:
(1/2)log₂(x) + log₂(13-x) = 2log₂(10-x) + log₂(8-x)
log₂(√x) + log₂(13-x) = log((10-x)²) + log₂(8-x)
log₂(√x * (13-x)) = log₂((10-x)² * (8-x))
√x * (13-x) = (10-x)² * (8-x)
√x * (13-x) = (100 - 20x + x²) * (8-x)
√x * (13-x) = 800 - 100x - 160x + 20x² + 8x² - x³
√x * (13-x) = -x³ + 28x² - 260x + 800
Это уравнение решить аналитически сложно. Графическое решение или численные методы могут помочь.
6.30. log₄(2log₃(1 + log₂(1 + 3log₃(x-1))))) = 1/2
2log₃(1 + log₂(1 + 3log₃(x-1)))) = 4^(1/2) = 2
log₃(1 + log₂(1 + 3log₃(x-1)))) = 1
1 + log₂(1 + 3log₃(x-1)) = 3
log₂(1 + 3log₃(x-1)) = 2
1 + 3log₃(x-1) = 4
3log₃(x-1) = 3
log₃(x-1) = 1
x - 1 = 3
x = 4
Ответ: 6.7 - нет решений, 6.9 - x=1, 6.24 - нет решений, 6.28 - сложное уравнение, 6.30 - x = 4
Не переживай, у тебя все обязательно получится! Продолжай практиковаться, и ты увидишь, как улучшатся твои навыки!