Вопрос:

1. Решите уравнение: 1) 6^{x+2} - 4 · 6^{x+1} + 8 · 6^{x-1} = 80; 2) \(\log\)_3(3x - 8) = 2 - x; 3) \(\log\)_2^2 x - \(\log\)_{0,5} x^3 = 4.

Ответ:

Решение:

  1. 1) Решение уравнения:
    \(6^{x+2} - 4 · 6^{x+1} + 8 · 6^{x-1} = 80\)
    Вынесем общий множитель \(6^{x-1}\):
    \[ 6^{x-1}(6^3 - 4 · 6^2 + 8) = 80 \]
    \[ 6^{x-1}(216 - 4 · 36 + 8) = 80 \]
    \[ 6^{x-1}(216 - 144 + 8) = 80 \]
    \[ 6^{x-1}(80) = 80 \]
    \[ 6^{x-1} = 1 \]
    \[ 6^{x-1} = 6^0 \]
    \[ x-1 = 0 \]
    \[ x = 1 \]
  2. 2) Решение уравнения:
    \(\log_3(3x - 8) = 2 - x\)
    По определению логарифма:
    \[ 3x - 8 = 3^{2 - x} \]
    \[ 3x - 8 = \frac{3^2}{3^x} = \frac{9}{3^x} \]
    Пусть \(y = 3^x\), тогда:
    \[ 3x - 8 = \frac{9}{y} \]
    Это нелинейное уравнение, которое сложно решить аналитически. Проверим целочисленные значения \(x\), которые могут удовлетворять условию \(3x-8 > 0\) (область определения логарифма): \(x > \frac{8}{3}\).
    Если \(x = 3\): \(\log_3(3 · 3 - 8) = \log_3(9-8) = \log_3(1) = 0\). Правая часть: \(2 - 3 = -1\). \(0 \neq -1\).
    Если \(x = 4\): \(\log_3(3 · 4 - 8) = \log_3(12-8) = \log_3(4)\). Правая часть: \(2 - 4 = -2\). \(\log_3(4) \neq -2\).
    Это уравнение, вероятно, имеет одно решение. Однако, решение этого уравнения может потребовать численных методов или графического анализа.
    Примечание: В рамках стандартной школьной программы, такие уравнения часто имеют простые целые или дробные корни, которые легко подбираются. Если подставить \(x = 3\), левая часть равна 0, правая -1. Если подставить \(x=2\), ОДЗ не выполняется. Попробуем \(x=2.5\), \(\log_3(7.5-8)\) - не существует. Проверим \(x=3\) еще раз: \(\log_3(3*3-8) = \log_3(1) = 0\), \(2-3=-1\). Не подходит.
    Предполагается, что в задании возможна опечатка или требуется численное решение.
  3. 3) Решение уравнения:
    \(\log_2^2 x - \log_{0,5} x^3 = 4\)
    Перепишем \(\log_{0,5} x^3\) через основание 2:
    \(\log_{0,5} x^3 = \frac{\log_2 x^3}{\log_2 0,5} = \frac{3 \log_2 x}{-1} = -3 \log_2 x\)
    Теперь уравнение выглядит так:
    \[ \log_2^2 x - (-3 \log_2 x) = 4 \]
    \[ \log_2^2 x + 3 \log_2 x - 4 = 0 \]
    Сделаем замену \(y = \log_2 x\):
    \[ y^2 + 3y - 4 = 0 \]
    Решим квадратное уравнение для \(y\):
    \[ (y+4)(y-1) = 0 \]
    Следовательно, \(y = -4\) или \(y = 1\).
    Возвращаемся к замене:
    1) \(\log_2 x = -4 \implies x = 2^{-4} = \frac{1}{16}\)
    2) \(\log_2 x = 1 \implies x = 2^1 = 2\)
    Оба корня удовлетворяют области определения \(x > 0\).

Ответ: 1) x = 1; 2) (решение не найдено аналитически, возможно, есть опечатка или требуется численное решение); 3) x = \(\frac{1}{16}\), x = 2.