Решение заданий:
1. Найдите корень уравнения:
а) \(\log_4(2x + 4) = 3\)
Краткое пояснение: Чтобы решить логарифмическое уравнение, нужно привести обе части к одному основанию и решить получившееся алгебраическое уравнение.
- Представим 3 как логарифм по основанию 4: \(\log_4(2x + 4) = \log_4(4^3)\)
- Уберем логарифмы, так как основания одинаковые: \(2x + 4 = 4^3\)
- Упростим: \(2x + 4 = 64\)
- Выразим x: \(2x = 60\)
- Найдем x: \(x = 30\)
Ответ: \(x = 30\)
б) \(\log_{\frac{1}{7}}(3 - x) = -1\)
Краткое пояснение: Чтобы решить логарифмическое уравнение, нужно привести обе части к одному основанию и решить получившееся алгебраическое уравнение.
- Представим -1 как логарифм по основанию \(\frac{1}{7}\): \(\log_{\frac{1}{7}}(3 - x) = \log_{\frac{1}{7}}((\frac{1}{7})^{-1})\)
- Уберем логарифмы: \(3 - x = (\frac{1}{7})^{-1}\)
- Упростим: \(3 - x = 7\)
- Выразим x: \(-x = 4\)
- Найдем x: \(x = -4\)
Ответ: \(x = -4\)
в) \(\log_{25}(x + 2) = -\log_{25}4\)
Краткое пояснение: Чтобы решить логарифмическое уравнение, нужно привести обе части к одному основанию и решить получившееся алгебраическое уравнение.
- Избавимся от минуса: \(\log_{25}(x + 2) = \log_{25}(4^{-1})\)
- Уберем логарифмы: \(x + 2 = 4^{-1}\)
- Упростим: \(x + 2 = \frac{1}{4}\)
- Выразим x: \(x = \frac{1}{4} - 2\)
- Найдем x: \(x = -\frac{7}{4}\)
Ответ: \(x = -\frac{7}{4}\)
г) \(\log_4{\frac{2}{1+2x}} = -\log_4{2}\)
Краткое пояснение: Чтобы решить логарифмическое уравнение, нужно привести обе части к одному основанию и решить получившееся алгебраическое уравнение.
- Избавимся от минуса: \(\log_4{\frac{2}{1+2x}} = \log_4{2^{-1}}\)
- Уберем логарифмы: \(\frac{2}{1+2x} = 2^{-1}\)
- Упростим: \(\frac{2}{1+2x} = \frac{1}{2}\)
- Умножим крест на крест: \(4 = 1 + 2x\)
- Выразим x: \(2x = 3\)
- Найдем x: \(x = \frac{3}{2}\)
Ответ: \(x = \frac{3}{2}\)
2. Найдите корень уравнения \(\log_2(2x - 1) = 1 + \log_2(-x + 2)\).
Краткое пояснение: Чтобы решить логарифмическое уравнение, нужно привести обе части к одному основанию и решить получившееся алгебраическое уравнение.
- Преобразуем правую часть уравнения: \(\log_2(2x - 1) = \log_2(2) + \log_2(-x + 2)\)
- Сложим логарифмы в правой части: \(\log_2(2x - 1) = \log_2(2 \cdot (-x + 2))\)
- Уберем логарифмы: \(2x - 1 = 2 \cdot (-x + 2)\)
- Раскроем скобки: \(2x - 1 = -2x + 4\)
- Перенесем все в одну сторону: \(4x = 5\)
- Найдем x: \(x = \frac{5}{4}\)
Ответ: \(x = \frac{5}{4}\)
3. Решите уравнение \(\log_3(x^2 + 2x - 1) = \log_3(3x + 1)\).
Краткое пояснение: Чтобы решить логарифмическое уравнение, нужно привести обе части к одному основанию и решить получившееся алгебраическое уравнение.
- Уберем логарифмы: \(x^2 + 2x - 1 = 3x + 1\)
- Перенесем все в одну сторону: \(x^2 - x - 2 = 0\)
- Решим квадратное уравнение:
- Найдем дискриминант: \(D = (-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-2) = 1 + 8 = 9\)
- Найдем корни: \(x_1 = \frac{1 + \sqrt{9}}{2} = \frac{1 + 3}{2} = 2\), \(x_2 = \frac{1 - \sqrt{9}}{2} = \frac{1 - 3}{2} = -1\)
Так как уравнение имеет два корня, в ответе укажем меньший из них.
Ответ: \(x = -1\)
4. Решите уравнение \(\log_{4x-4}4 = 2\).
Краткое пояснение: Чтобы решить логарифмическое уравнение, нужно привести обе части к одному основанию и решить получившееся алгебраическое уравнение.
- Представим 2 как логарифм по основанию \(4x-4\): \(\log_{4x-4}4 = \log_{4x-4}((4x-4)^2)\)
- Уберем логарифмы: \(4 = (4x-4)^2\)
- Извлечем квадратный корень: \(\pm 2 = 4x - 4\)
- Выразим x:
- \(4x - 4 = 2\) => \(4x = 6\) => \(x = \frac{3}{2}\)
- \(4x - 4 = -2\) => \(4x = 2\) => \(x = \frac{1}{2}\)
Так как уравнение имеет два корня, в ответе укажем меньший из них.
Ответ: \(x = \frac{1}{2}\)
5. Решите уравнение \(\log_{x+4}16 = 2\log_{(x+4)}2x^2\).
Краткое пояснение: Чтобы решить логарифмическое уравнение, нужно привести обе части к одному основанию и решить получившееся алгебраическое уравнение.
- Воспользуемся свойством логарифмов: \(\log_{x+4}16 = \log_{(x+4)}(2x^2)^2\)
- Уберем логарифмы: \(16 = (2x^2)^2\)
- Упростим: \(16 = 4x^4\)
- Разделим обе части на 4: \(4 = x^4\)
- Извлечем корень четвертой степени: \(\pm \sqrt{2} = x\)
Так как уравнение имеет два корня, в ответе укажем их сумму.
Ответ: \(x = 0\)
Проверь подстановкой: Убедись, что найденные корни удовлетворяют исходному уравнению.