Рассмотрим уравнение:
[ \log(2x^2 + 3x) = \log(6x + 2) ]
Чтобы решить это уравнение, воспользуемся свойством логарифмов: если (\log_a(b) = \log_a(c)), то (b = c) при условии, что (b > 0) и (c > 0). Применим это свойство:
[ 2x^2 + 3x = 6x + 2 ]
Теперь решим получившееся квадратное уравнение. Сначала перенесем все члены на одну сторону:
[ 2x^2 + 3x - 6x - 2 = 0 ]
Упростим:
[ 2x^2 - 3x - 2 = 0 ]
Теперь найдем корни квадратного уравнения. Для этого используем формулу квадратного уравнения:
[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ]
где (a = 2), (b = -3), (c = -2). Подставим эти значения в формулу:
- Найдем дискриминант:
[ D = b^2 - 4ac = (-3)^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-2) = 9 + 16 = 25 ]
- Теперь найдём корни:
[ x_1 = \frac{-(-3) + \sqrt{25}}{2 \cdot 2} = \frac{3 + 5}{4} = \frac{8}{4} = 2 ]
[ x_2 = \frac{-(-3) - \sqrt{25}}{2 \cdot 2} = \frac{3 - 5}{4} = \frac{-2}{4} = -\frac{1}{2} ]
Теперь у нас есть два решения: (x_1 = 2) и (x_2 = -\frac{1}{2}).
Однако, так как логарифм определён только для положительных значений аргумента, проверим, подходят ли эти решения:
Для (x = 2):
[ 2x^2 + 3x = 2(2)^2 + 3(2) = 8 + 6 = 14 ]
[ 6x + 2 = 6(2) + 2 = 12 + 2 = 14 ]
Оба выражения положительные и равны, следовательно, (x = 2) является решением.
Для (x = -\frac{1}{2}):
[ 2x^2 + 3x = 2\left(-\frac{1}{2}\right)^2 + 3\left(-\frac{1}{2}\right) = \frac{1}{2} - \frac{3}{2} = -1 ]
[ 6x + 2 = 6\left(-\frac{1}{2}\right) + 2 = -3 + 2 = -1 ]
Оба значения отрицательные, поэтому (-\frac{1}{2}) не подходит, так как логарифм не определен для отрицательных аргументов.
Таким образом, единственное решение уравнения — (x = 2).