Ce este x dacă log_8 (1-x) + (10log_32 (x)) / 3-log_2 (e ^ ln (1 / x) / 3) = 4/3?

Ce este x dacă log_8 (1-x) + (10log_32 (x)) / 3-log_2 (e ^ ln (1 / x) / 3) = 4/3?
Anonim

Răspuns:

Nu există soluții în # RR #.

Explicaţie:

Mai întâi de toate, să simplificăm un pic:

La fel de # E ^ x # și #ln (x) # sunt funcții inverse, # e ^ ln (x) = x # deține, precum și #in (e ^ x) = x #. Aceasta înseamnă că puteți simplifica al treilea termen logaritmic:

# log_8 (1-x) + (10 log_32 (x)) / 3 - log_2 ((1 / x) / 3) = 4 /

######################################################################### #

Scopul următor este de a aduce toate #Buturuga# funcționează la aceeași bază, astfel încât să aveți o șansă să folosiți regulile logaritmului și să le simplificați.

Puteți schimba baza logaritmică după cum urmează:

#log_a (x) = log_b (x) / log_b (a) #

Să folosim această regulă pentru a schimba baza #8# de # # Log_8 și baza #32# de # # Log_32 la bază #2#:

# log_8 (1-x) + (10 log_32 (x)) / 3 - log_2 (1 / (3x)) = 4 /

(log_2 (1-x)) / (log_2 (8)) +

Acum, putem calcula # log_2 (8) = 3 # și # log_2 (32) = 5 #

(în cazul în care nu este clar permiteți-mi să-l rupe doar pentru a fi sigur: # log_2 (8) = x <=> 2 ^ (log_2 (8)) = 2 ^ x <=> 8 = 2 ^ x <=> 2 ^ 3 =)

Aceasta ne conduce la următoarea ecuație logaritmică mai simplă:

# (log_2 (1-x)) / 3 + (10 log_2 (x)) / (3x5)

################################################################################# #

… multiplicați ambele părți cu #3#

######################################################################### #

Acum suntem gata să folosim regulile logaritmului:

#log_a (x * y) = log_a (x) + log_a (y) # și #log_a (x ^ y) = y * log_a (x) #

Scopul este acela de a avea doar unul #Buturuga# pe partea stângă. S-o facem.:)

# log_2 (1-x) + 2 log_2 (x) - 3 log_2 (1 / (3x)) = 4 #

########################################################################## #

############################################################## =

# <=> log_2 ((1-x) * x ^ 2 * 27 x ^ 3) = 4 #

# <=> log_2 (27 x ^ 5 - 27 x ^ 6) = 4 #

În acest moment, putem scăpa de # Log_2 (a) # prin aplicarea funcției inverse # 2 ^ a # la ambele părți ale ecuației.

# log_2 (27 x ^ 5 - 27 x ^ 6) = 4 #

# 2 = 2 ^ (log_2 (27 x ^ 5 - 27 x ^ 6)) = 2 ^ 4 #

# 27 x ^ 5 - 27 x ^ 6 = 2 ^ 4 #

# 27 x ^ 5 - 27 x ^ 6 = 16 #

# <=> -x ^ 6 + x ^ 5 = 16/27 #

# <=> -x ^ 6 + x ^ 5 - 16/27 = 0 #

Din păcate, trebuie să recunosc că sunt blocat în acest moment, deoarece nu știu cum să rezolv această ecuație.

Cu toate acestea, complot #f (x) = - x ^ 6 + x ^ 5 - 16/27 # îmi spune că această ecuație nu are soluții # RR #.

grafic {- x ^ 6 + x ^ 5 - 16/27 -9,63, 10,37, -4,88, 5,12}

Sper că acest lucru a ajutat un pic!