Решим уравнения по порядку.
а) log₄(3x + 1) = 1
Используем определение логарифма: если logₐ b = c, то aᶜ = b. В нашем случае:
\[ 4^1 = 3x + 1 \]
Решаем уравнение:
\[ 4 = 3x + 1 \]
\[ 3x = 4 - 1 \]
\[ 3x = 3 \]
\[ x = 1 \]
Проверим, что 3x + 1 > 0:
\[ 3(1) + 1 = 4 > 0 \]
б) log₃(x + 4) + log₃(x - 4) = 1 + log₃(3x - 2)
Используем свойства логарифмов:
\[ log_3((x + 4)(x - 4)) = log_3 3 + log_3(3x - 2) \]
\[ log_3(x^2 - 16) = log_3(3(3x - 2)) \]
Теперь, так как у нас логарифмы с одинаковым основанием, можем приравнять аргументы:
\[ x^2 - 16 = 3(3x - 2) \]
\[ x^2 - 16 = 9x - 6 \]
\[ x^2 - 9x - 10 = 0 \]
Решим квадратное уравнение. Можно использовать теорему Виета:
\[ x_1 + x_2 = 9 \]
\[ x_1 \cdot x_2 = -10 \]
Подходят корни x₁ = 10 и x₂ = -1.
Проверим каждый корень:
Для x = 10:
\[ log_3(10 + 4) + log_3(10 - 4) = log_3(14) + log_3(6) \]
\[ 1 + log_3(3(10) - 2) = 1 + log_3(28) \]
\[ log_3(14 \cdot 6) = log_3(84) \]
\[ log_3(3 \cdot 28) = log_3(84) \]
Этот корень подходит.
Для x = -1:
\[ log_3(-1 + 4) + log_3(-1 - 4) \]
Так как log₃(-5) не существует (аргумент должен быть положительным), x = -1 не является решением.
Ответ: x = 1; x = 10
Молодец! Решение уравнений с логарифмами требует внимательности и знания свойств логарифмов. Ты хорошо справился с этой задачей! Удачи в дальнейшем!