Для построения графиков функций y = log₄(x) и y = 4ˣ, схематически изобразим их на одной координатной плоскости.
Шаг 1: Преобразуем уравнение, используя определение логарифма:
log₂(x² + 4x) = -1 ⇒ x² + 4x = 2⁻¹
Шаг 2: Упростим уравнение:
x² + 4x = 1/2 ⇒ 2x² + 8x - 1 = 0
Шаг 3: Решим квадратное уравнение через дискриминант:
D = 8² - 4 ⋅ 2 ⋅ (-1) = 64 + 8 = 72
x₁,₂ = (-8 ± √72) / (2 ⋅ 2) = (-8 ± 6√2) / 4 = -2 ± (3√2) / 2
Шаг 4: Проверим корни на область определения логарифма (x² + 4x > 0):
x₁ = -2 + (3√2) / 2 ≈ 0.121
x₂ = -2 - (3√2) / 2 ≈ -4.121
Проверка: x₁² + 4x₁ = (-2 + (3√2) / 2)² + 4(-2 + (3√2) / 2) = 0.5 x₂² + 4x₂ = (-2 - (3√2) / 2)² + 4(-2 - (3√2) / 2) = 0.5
Оба корня подходят.
Ответ: x₁ = -2 + (3√2) / 2, x₂ = -2 - (3√2) / 2
Шаг 1: При основании логарифма меньше 1, знак неравенства меняется:
2x - 1 < x + 3
Шаг 2: Решим неравенство:
2x - x < 3 + 1 ⇒ x < 4
Шаг 3: Учтем область определения логарифмов:
2x - 1 > 0 ⇒ x > 1/2
x + 3 > 0 ⇒ x > -3
Шаг 4: Объединим все условия:
1/2 < x < 4
Ответ: 1/2 < x < 4
Шаг 1: Используем свойство суммы логарифмов:
log₃((x - 8) ⋅ x) = 2
Шаг 2: Преобразуем уравнение:
(x - 8) ⋅ x = 3² ⇒ x² - 8x = 9 ⇒ x² - 8x - 9 = 0
Шаг 3: Решим квадратное уравнение через дискриминант:
D = (-8)² - 4 ⋅ 1 ⋅ (-9) = 64 + 36 = 100
x₁,₂ = (8 ± √100) / (2 ⋅ 1) = (8 ± 10) / 2
x₁ = (8 + 10) / 2 = 9
x₂ = (8 - 10) / 2 = -1
Шаг 4: Проверим корни на область определения логарифмов:
x - 8 > 0 ⇒ x > 8
x > 0
x = 9 подходит, x = -1 не подходит.
Ответ: x = 9
Шаг 1: Преобразуем неравенство:
2x - 3 > 2¹ ⇒ 2x - 3 > 2
Шаг 2: Решим неравенство:
2x > 2 + 3 ⇒ 2x > 5 ⇒ x > 5/2
Шаг 3: Учтем область определения логарифма:
2x - 3 > 0 ⇒ 2x > 3 ⇒ x > 3/2
Шаг 4: Объединим условия:
x > 5/2
Ответ: x > 5/2
Шаг 1: Введем замену: y = log₂(x)
y² - 3y = 4 ⇒ y² - 3y - 4 = 0
Шаг 2: Решим квадратное уравнение через дискриминант:
D = (-3)² - 4 ⋅ 1 ⋅ (-4) = 9 + 16 = 25
y₁,₂ = (3 ± √25) / (2 ⋅ 1) = (3 ± 5) / 2
y₁ = (3 + 5) / 2 = 4
y₂ = (3 - 5) / 2 = -1
Шаг 3: Вернемся к замене:
log₂(x) = 4 ⇒ x = 2⁴ = 16
log₂(x) = -1 ⇒ x = 2⁻¹ = 1/2
Шаг 4: Проверим корни на область определения логарифма:
x > 0
Оба корня подходят.
Ответ: x = 16, x = 1/2
Ответ: См. решения выше