Чтобы решить уравнение ( \log7(x) + \log{49}(36) = \log_{1/7}(2x+6) + \log_7(48) ), нам необходимо использовать свойства логарифмов и преобразовать выражение в удобный вид. Давайте разберёмся с каждым логарифмом отдельно и упростим уравнение.
Разложение логарифмов:
- ( \log{49}(36) ) можно переписать как ( \log{7^2}(36) ). Поскольку ( \log_{a^b}(c) = \frac{1}{b} \log_a(c) ), мы получаем ( \frac{1}{2} \log_7(36) ).
- ( \log{1/7}(2x+6) ) можно переписать с использованием свойства (\log{1/a}(b) = -\log_a(b)), получаем (-\log_7(2x+6)).
Сборка уравнения:
После применения свойств логарифмов наше уравнение принимает вид:
[
\log_7(x) + \frac{1}{2} \log_7(36) = -\log_7(2x+6) + \log_7(48)
]
Перенос и объединение логарифмов:
Объединим логарифмы с одинаковыми основаниями и упростим:
[
\log_7(x) + \frac{1}{2} \log_7(36) + \log_7(2x+6) = \log_7(48)
]
Объединяя логарифмы на левой стороне, получаем:
[
\log_7(x \cdot (2x+6) \cdot 36^{1/2}) = \log_7(48)
]
Обратите внимание, что (36^{1/2} = 6), поэтому уравнение становится:
[
\log_7(x(2x+6) \cdot 6) = \log_7(48)
]
Упрощение и решение:
Убираем логарифмы, так как у нас они с одинаковыми основаниями:
[
x(2x+6) \cdot 6 = 48
]
Упростим:
[
6x(2x+6) = 48
]
[
12x^2 + 36x = 48
]
Переносим всё на одну сторону:
[
12x^2 + 36x - 48 = 0
]
Делим всё уравнение на 12:
[
x^2 + 3x - 4 = 0
]
Решение квадратного уравнения:
Решаем квадратное уравнение (x^2 + 3x - 4 = 0) через дискриминант:
[
D = b^2 - 4ac = 3^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-4) = 9 + 16 = 25
]
Корни уравнения:
[
x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-3 \pm 5}{2}
]
[
x_1 = \frac{-3 + 5}{2} = 1, \quad x_2 = \frac{-3 - 5}{2} = -4
]
Проверка:
Поскольку логарифм определён только для положительных чисел, ( x = -4 ) не подходит, так как логарифм от отрицательного числа не определён. Следовательно, единственное решение:
[
x = 1
]
Таким образом, решение уравнения ( \log7(x) + \log{49}(36) = \log_{1/7}(2x+6) + \log_7(48) ) — это ( x = 1 ).