Log(3,(3^(x)-8))=2-x

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения log3(3x8)=2xlog base 3 of open paren 3 to the x-th power minus 8 close paren equals 2 minus x воспользуемся определением логарифма и методами решения показательных уравнений. 1. Область допустимых значений (ОДЗ) Аргумент логарифма должен быть строго больше нуля: 3x8>03x>83 to the x-th power minus 8 is greater than 0 ⟹ 3 to the x-th power is greater than 8Это условие мы проверим в конце, подставив найденные корни. 2. Преобразование уравнения По определению логарифма ( logab=cac=blog base a of b equals c ⟺ a to the c-th power equals b), переходим к показательному виду: 32x=3x83 raised to the 2 minus x power equals 3 to the x-th power minus 8Используем свойства степеней ( amn=amana raised to the m minus n power equals the fraction with numerator a to the m-th power and denominator a to the n-th power end-fraction ): 323x=3x8the fraction with numerator 3 squared and denominator 3 to the x-th power end-fraction equals 3 to the x-th power minus 8 93x=3x8the fraction with numerator 9 and denominator 3 to the x-th power end-fraction equals 3 to the x-th power minus 8 3. Введение новой переменной Пусть 3x=t3 to the x-th power equals t, где t>0t is greater than 0. Подставим tt в уравнение: 9t=t89 over t end-fraction equals t minus 8 Умножим обе части уравнения на tt (так как t0t is not equal to 0): 9=t28t9 equals t squared minus 8 t t28t9=0t squared minus 8 t minus 9 equals 04. Решение квадратного уравнения Решим уравнение t28t9=0t squared minus 8 t minus 9 equals 0 через дискриминант или по теореме Виета:

  • Сумма корней: t1+t2=8t sub 1 plus t sub 2 equals 8 Произведение корней: t1t2=-9t sub 1 center dot t sub 2 equals negative 9

Корни уравнения:

  1. t1=9t sub 1 equals 9 t2=-1t sub 2 equals negative 1

5. Обратная замена и проверка ОДЗ Вернемся к переменной xx:

  • Случай 1: 3x=93 to the x-th power equals 9
    3x=32x=23 to the x-th power equals 3 squared ⟹ x equals 2Проверка ОДЗ: 328=98=13 squared minus 8 equals 9 minus 8 equals 1. Так как 1>01 is greater than 0, корень подходит. Случай 2: 3x=-13 to the x-th power equals negative 1
    Показательная функция axa to the x-th power всегда принимает только положительные значения ( 3x>03 to the x-th power is greater than 0).
    Уравнение не имеет действительных корней.

Ответ: x=2x equals 2 Хотите, чтобы я разобрал аналогичное логарифмическое уравнение с другим основанием?

Форма ответа

Ваш аватар