Вопрос:
22. Решите систему уравнений: { (\(\left\(\frac{1}{3}\right\)^x \(\cdot\) \(\left\)\(\frac{1}{3}\right\)^{-y} = \(\frac{1}{27}\)\\ \(\log\)_{64} x + \(\log\)_{64} y = \(\frac{1}{3}\)
Ответ:
Решение:
- Первое уравнение:
\( \left(\frac{1}{3}\right)^x \cdot \left(\frac{1}{3}\right)^{-y} = \frac{1}{27} \)
\( \left(\frac{1}{3}\right)^{x-y} = \left(\frac{1}{3}\right)^3 \)
Приравниваем показатели степеней: \( x - y = 3 \) (1) - Второе уравнение:
\( \log_{64} x + \log_{64} y = \frac{1}{3} \)
Используем свойство логарифмов \( \log_b A + \log_b B = \log_b (A \cdot B) \):
\( \log_{64} (xy) = \frac{1}{3} \)
Переводим логарифмическое уравнение в показательное:
\( xy = 64^{\frac{1}{3}} \)
\( xy = \sqrt[3]{64} \)
\( xy = 4 \) (2) - Решаем систему из уравнений (1) и (2):
\( \begin{cases} x - y = 3 \\ xy = 4 \end{cases} \)
Из уравнения (1) выразим \( x = 3 + y \). - Подставим \( x \) во второе уравнение: \( (3+y)y = 4 \)
\( 3y + y^2 = 4 \)
\( y^2 + 3y - 4 = 0 \) - Решим квадратное уравнение относительно \( y \):
\( D = 3^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-4) = 9 + 16 = 25 \)
\( y_1 = \frac{-3 + \sqrt{25}}{2} = \frac{-3 + 5}{2} = 1 \)
\( y_2 = \frac{-3 - \sqrt{25}}{2} = \frac{-3 - 5}{2} = -4 \) - Найдем соответствующие значения \( x \):
Если \( y_1 = 1 \), то \( x_1 = 3 + 1 = 4 \). - Если \( y_2 = -4 \), то \( x_2 = 3 + (-4) = -1 \).
- Проверяем условия существования логарифма: аргументы логарифмов \( x \) и \( y \) должны быть положительными.
- Пара \( x_2 = -1, y_2 = -4 \) не удовлетворяет условию \( x > 0 \) и \( y > 0 \).
- Пара \( x_1 = 4, y_1 = 1 \) удовлетворяет условиям \( x > 0 \) и \( y > 0 \).
Ответ: x = 4, y = 1.
Похожие