Решение:
Для решения уравнения \( \log_2(x-1) + \log_2(x-3) = 3 \) воспользуемся свойствами логарифмов.
- ОДЗ (Область допустимых значений):
Так как аргументы логарифмов должны быть положительными:
\( x-1 > 0 \Rightarrow x > 1 \)
\( x-3 > 0 \Rightarrow x > 3 \)
Объединяя эти условия, получаем \( x > 3 \). - Сложение логарифмов:
По свойству \( \log_a M + \log_a N = \log_a (M \cdot N) \), преобразуем левую часть уравнения:
\[ \log_2((x-1)(x-3)) = 3 \] - Переход от логарифмического к степенному виду:
По определению логарифма \( \log_a b = c \Leftrightarrow a^c = b \), получаем:
\[ (x-1)(x-3) = 2^3 \] - Решение квадратного уравнения:
Раскроем скобки и приведём к стандартному виду:
\[ x^2 - 3x - x + 3 = 8 \]
\[ x^2 - 4x + 3 - 8 = 0 \]
\[ x^2 - 4x - 5 = 0 \] - Найдём корни квадратного уравнения:
Используем теорему Виета или дискриминант.
По теореме Виета: \( x_1 + x_2 = 4 \) и \( x_1 \cdot x_2 = -5 \).
Корни: \( x_1 = 5 \) и \( x_2 = -1 \). - Проверка по ОДЗ:
Напомним, что \( x > 3 \).
Корень \( x_1 = 5 \) удовлетворяет условию \( x > 3 \).
Корень \( x_2 = -1 \) не удовлетворяет условию \( x > 3 \), поэтому он является посторонним.
Ответ: x = 5.