Уравнение 1: \[ \log_4(2x + 5) = 2 \]
Краткое пояснение: Используем определение логарифма для преобразования уравнения.
Шаг 1: Преобразуем уравнение, используя определение логарифма: \[ 2x + 5 = 4^2 \]
Шаг 2: Упрощаем: \[ 2x + 5 = 16 \]
Шаг 3: Решаем относительно x: \[ 2x = 16 - 5 \]
Шаг 4: \[ 2x = 11 \]
Шаг 5: \[ x = \frac{11}{2} \]
Шаг 6: \[ x = 5.5 \]
Ответ: \[ x = 5.5 \]
Уравнение 2: \[ \lg^2 x - 3 \cdot \lg x + 2 = 0 \]
Краткое пояснение: Заменяем \(\lg x\) на новую переменную, чтобы получить квадратное уравнение.
Шаг 1: Пусть \(y = \lg x\), тогда уравнение принимает вид: \[ y^2 - 3y + 2 = 0 \]
Шаг 2: Решаем квадратное уравнение: \[ (y - 1)(y - 2) = 0 \]
Шаг 3: Находим корни: \[ y_1 = 1, \quad y_2 = 2 \]
Шаг 4: Возвращаемся к исходной переменной: \[ \lg x = 1 \quad \Rightarrow \quad x_1 = 10^1 = 10 \]
Шаг 5: \[ \lg x = 2 \quad \Rightarrow \quad x_2 = 10^2 = 100 \]
Ответ: \[ x_1 = 10, \quad x_2 = 100 \]
Уравнение 3: \[ \log_{\frac{1}{3}}(2x^2 - 4) = \log_{\frac{1}{3}}(3 - 5x) \]
Краткое пояснение: Так как логарифмы с одинаковым основанием, приравниваем аргументы.
Шаг 1: Приравниваем аргументы: \[ 2x^2 - 4 = 3 - 5x \]
Шаг 2: Приводим к квадратному уравнению: \[ 2x^2 + 5x - 7 = 0 \]
Шаг 3: Решаем квадратное уравнение: \[ x = \frac{-5 \pm \sqrt{5^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-7)}}{2 \cdot 2} = \frac{-5 \pm \sqrt{25 + 56}}{4} = \frac{-5 \pm \sqrt{81}}{4} = \frac{-5 \pm 9}{4} \]
Шаг 4: Находим корни: \[ x_1 = \frac{-5 + 9}{4} = \frac{4}{4} = 1 \]
Шаг 5: \[ x_2 = \frac{-5 - 9}{4} = \frac{-14}{4} = -3.5 \]
Шаг 6: Проверяем корни на допустимость (аргументы логарифмов должны быть положительными):
Ответ: \[ x = -3.5 \]
Уравнение 4: \[ \log_3(x - 2) + \log_3(x + 2) = \log_3 5 \]
Краткое пояснение: Используем свойство логарифмов суммы для упрощения уравнения.
Шаг 1: Применяем свойство логарифма суммы: \[ \log_3((x - 2)(x + 2)) = \log_3 5 \]
Шаг 2: Приравниваем аргументы: \[ (x - 2)(x + 2) = 5 \]
Шаг 3: Упрощаем: \[ x^2 - 4 = 5 \]
Шаг 4: Решаем относительно x: \[ x^2 = 9 \]
Шаг 5: \[ x = \pm 3 \]
Шаг 6: Проверяем корни на допустимость (аргументы логарифмов должны быть положительными):
Ответ: \[ x = 3 \]