Застряли на этом? Решите с помощью ИИ
Algebra · real student question

Решите уравнение: логарифм по основанию 3 от (2x² + 13x + 23), делённый на логарифм по основанию 3 от (x + 5), равен 1. Найдите сумму его корней.

Question

Решите уравнение

log⁡3(2x2+13x+23)log⁡3(x+5)=1\frac{\log_3\left(2x^2+13x+23\right)}{\log_3(x+5)}=1

и найдите сумму его корней.

Step-by-step solution

  1. Сначала выпишем область допустимых значений — знаменатель прячет в себе сразу два условия. Оба аргумента логарифмов должны быть положительны, а знаменатель не должен обращаться в нуль:

    x+5>0,log⁡3(x+5)≠0 ⇒ x+5≠1,2x2+13x+23>0.x+5>0,\qquad \log_3(x+5)\neq 0\ \Rightarrow\ x+5\neq 1,\qquad 2x^2+13x+23>0.

    Первые два условия дают x>−5x>-5 и x≠−4x\neq -4.

  2. Проверим квадратный аргумент отдельно — оказывается, он ничего не ограничивает. Его дискриминант равен

    D=132−4⋅2⋅23=169−184=−15<0,D=13^2-4\cdot 2\cdot 23=169-184=-15<0,

    а старший коэффициент положителен, поэтому 2x2+13x+23>02x^2+13x+23>0 при любом действительном xx. Это условие ничего не добавляет, и область допустимых значений — просто x>−5x>-5, x≠−4x\neq-4.

  3. Узнаём в частном логарифмов формулу перехода к новому основанию. Так как log⁡3Alog⁡3B=log⁡BA\dfrac{\log_3 A}{\log_3 B}=\log_B A, уравнение принимает вид

    log⁡x+5(2x2+13x+23)=1.\log_{x+5}\left(2x^2+13x+23\right)=1.

    Логарифм равен 11 ровно тогда, когда аргумент совпадает с основанием, — поэтому логарифмы можно просто убрать, а не потенцировать дважды.

  4. Решаем полученное квадратное уравнение. Приравняем аргумент к основанию:

    2x2+13x+23=x+5 ⟹ 2x2+12x+18=0 ⟹ x2+6x+9=0 ⟹ (x+3)2=0,2x^2+13x+23=x+5\ \Longrightarrow\ 2x^2+12x+18=0\ \Longrightarrow\ x^2+6x+9=0\ \Longrightarrow\ (x+3)^2=0,

    так что x=−3x=-3 — кратный корень этого квадратного уравнения.

  5. Проверим кандидата и сложим корни. Значение x=−3x=-3 удовлетворяет условиям x>−5x>-5 и x≠−4x\neq-4, а подстановка даёт log⁡32/log⁡32=1\log_3 2/\log_3 2=1, значит корень настоящий. Хотя в квадратном уравнении x=−3x=-3 встречается дважды, у исходного уравнения ровно один корень, поэтому сумма его корней равна

    −3.-3.

Answer

−3-3

Need to solve a different problem like this? Open the solver →