Краткое пояснение: Решаем логарифмическое уравнение, используя определение и свойства логарифмов.
- Запишем уравнение: \( \log_2(x^2 + 4x) = -1 \).
- Используем определение логарифма: \( x^2 + 4x = 2^{-1} \).
- Преобразуем: \( x^2 + 4x = \frac{1}{2} \).
- Умножим обе части на 2: \( 2x^2 + 8x = 1 \).
- Перенесем все в одну сторону: \( 2x^2 + 8x - 1 = 0 \).
- Решим квадратное уравнение через дискриминант:
Показать пошаговые вычисления
- \( D = b^2 - 4ac = 8^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-1) = 64 + 8 = 72 \).
- \( x_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-8 + \sqrt{72}}{4} = \frac{-8 + 6\sqrt{2}}{4} = -2 + \frac{3\sqrt{2}}{2} \).
- \( x_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-8 - \sqrt{72}}{4} = \frac{-8 - 6\sqrt{2}}{4} = -2 - \frac{3\sqrt{2}}{2} \).
Проверим область определения логарифма: \( x^2 + 4x > 0 \).
То есть, \( x(x + 4) > 0 \).
Это выполняется, когда \( x < -4 \) или \( x > 0 \).
Проверим найденные корни:
- \( x_1 = -2 + \frac{3\sqrt{2}}{2} \approx -2 + \frac{3 \cdot 1.414}{2} \approx -2 + 2.121 = 0.121 > 0 \) - подходит.
- \( x_2 = -2 - \frac{3\sqrt{2}}{2} \approx -2 - \frac{3 \cdot 1.414}{2} \approx -2 - 2.121 = -4.121 < -4 \) - подходит.
Ответ: \( x_1 = -2 + \frac{3\sqrt{2}}{2} \), \( x_2 = -2 - \frac{3\sqrt{2}}{2} \)