13. Уравнения: #194679
а) Решите уравнение:
$$\log_7(x+2)=\log_{49}(x^4)$$
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $\left[\log_6\frac{1}{7};\log_6 35\right]$.
а) Решим уравнение:
- Преобразуем логарифмы к одному основанию:
$$\log_7(x+2)=\log_{7^2}(x^4)$$ $$\log_7(x+2)=\frac{1}{2}\log_7(x^4)$$ $$2\log_7(x+2)=\log_7(x^4)$$ - Упростим уравнение:
$$\log_7(x+2)^2=\log_7(x^4)$$ $$(x+2)^2=x^4$$ - Решим полученное уравнение:
$$x^2+4x+4=x^4$$ $$x^4-x^2-4x-4=0$$ - Найдем корни:
$$(x^2-2x-2)(x^2+2x+2)=0$$
Решения:
$$x=1\pm\sqrt{3}$$ (второй множитель не имеет действительных корней) - Проверим область определения:
$$x+2>0 \Rightarrow x>-2$$ $$x^4>0 \Rightarrow x\neq0$$ - Подходящие корни:
$$x=1+\sqrt{3}\approx2.732$$ $$x=1-\sqrt{3}\approx-0.732$$
Ответ (а): ${1-\sqrt{3},1+\sqrt{3}}$
б) Определим корни, принадлежащие отрезку:
- Вычислим границы отрезка:
$$\log_6\frac{1}{7}\approx-1.086$$ $$\log_6 35\approx2.015$$ - Проверим корни:
- $x=1-\sqrt{3}\approx-0.732\in[-1.086;2.015]$
- $x=1+\sqrt{3}\approx2.732\notin[-1.086;2.015]$
Ответ (б): $1-\sqrt{3}$
Итоговые ответы:
а) ${1-\sqrt{3},1+\sqrt{3}}$
б) $1-\sqrt{3}$