Для решения данного уравнения начнем с основных свойств логарифмов. Уравнение имеет вид:
[ \lg(x-1) + \lg(x+1) = 0 ]
Свойство логарифмов гласит, что сумма логарифмов равна логарифму произведения, поэтому преобразуем уравнение:
[ \lg[(x-1)(x+1)] = 0 ]
Это уравнение эквивалентно:
[ (x-1)(x+1) = 10^0 ]
[ x^2 - 1 = 1 ]
Раскладываем на множители:
[ x^2 - 1 = 1 ]
[ x^2 = 2 ]
[ x = \pm \sqrt{2} ]
Теперь проверим, подходят ли найденные корни уравнению. Поскольку логарифм определен только для положительных чисел, оба значения (x) должны удовлетворять условиям (x - 1 > 0) и (x + 1 > 0).
Для (x = \sqrt{2}):
- (x - 1 = \sqrt{2} - 1 > 0) (поскольку (\sqrt{2} \approx 1.414))
- (x + 1 = \sqrt{2} + 1 > 0)
Для (x = -\sqrt{2}):
- (x - 1 = -\sqrt{2} - 1 < 0) (не удовлетворяет условию логарифма)
Следовательно, единственным подходящим решением будет:
[ x = \sqrt{2} ]
Таким образом, (x = \sqrt{2}) является единственным решением данного уравнения.