Для начала приведем уравнение к более удобному виду, используя свойства логарифмов:
1 + log₂x+1x + 1x+1 = log₂7x+27x + 27x+2 - log₂x−1x - 1x−1
1 + log₂x+1x + 1x+1 = log₂(7x+2)/(x−1)(7x + 2)/(x - 1)(7x+2)/(x−1)
Теперь преобразуем правую часть уравнения:
1 + log₂x+1x + 1x+1 = log₂(7x+2)/(x−1)(7x + 2)/(x - 1)(7x+2)/(x−1) 1 + log₂x+1x + 1x+1 = log₂7+9/(x−1)7 + 9/(x - 1)7+9/(x−1)
Теперь преобразуем левую часть уравнения, используя свойства логарифмов:
1 + log₂x+1x + 1x+1 = log₂2(x+1)2(x + 1)2(x+1)
Таким образом, уравнение примет вид:
log₂2(x+1)2(x + 1)2(x+1) = log₂7+9/(x−1)7 + 9/(x - 1)7+9/(x−1)
Теперь выразим x из уравнения:
2x+1x + 1x+1 = 7 + 9/x−1x - 1x−1
2x + 2 = 7 + 9/x−1x - 1x−1
Перенесем все слагаемые в левую часть уравнения:
2x + 2 - 7 = 9/x−1x - 1x−1
2x - 5 = 9/x−1x - 1x−1
Умножим обе части уравнения на x−1x - 1x−1, чтобы избавиться от дроби:
x−1x - 1x−12x−52x - 52x−5 = 92x² - 5x - 2x + 5 = 92x² - 7x + 5 = 92x² - 7x - 4 = 0
Теперь решим полученное квадратное уравнение:
D = −7-7−7² - 4 2 −4-4−4 = 49 + 32 = 81
x = −(−7)±√81-(-7) ± √81−(−7)±√81 / 2∗22 * 22∗2 x = 7±97 ± 97±9 / 4
Два корня:
x₁ = 7+97 + 97+9 / 4 = 4x₂ = 7−97 - 97−9 / 4 = -0.5
Проверим подстановкой оба корня в исходное уравнение:
При x = 4:
1 + log₂4+14 + 14+1 = log₂7∗4+27 * 4 + 27∗4+2 - log₂4−14 - 14−1 1 + log₂555 = log₂303030 - log₂333 1 + log₂555 = log₂30/330/330/3 1 + log₂555 = log₂101010 1 + log₂555 = log₂101010
При x = -0.5:
1 + log₂−0.5+1-0.5 + 1−0.5+1 = log₂7∗(−0.5)+27 *(-0.5)+27∗(−0.5)+2 - log₂−0.5−1-0.5-1−0.5−1 1 + log₂0.50.50.5 = log₂−3.5-3.5−3.5 - log₂−1.5-1.5−1.5 1 + log₂0.50.50.5 = log₂−3.5/−1.5-3.5/-1.5−3.5/−1.5 1 + log₂0.50.50.5 = log₂2.3333...2.3333...2.3333...
Таким образом, корень x = 4 подходит для уравнения, а корень x = -0.5 не подходит, так как логарифм отрицательного числа не существует.
Для начала приведем уравнение к более удобному виду, используя свойства логарифмов:
1 + log₂x+1x + 1x+1 = log₂7x+27x + 27x+2 - log₂x−1x - 1x−1
1 + log₂x+1x + 1x+1 = log₂(7x+2)/(x−1)(7x + 2)/(x - 1)(7x+2)/(x−1)
Теперь преобразуем правую часть уравнения:
1 + log₂x+1x + 1x+1 = log₂(7x+2)/(x−1)(7x + 2)/(x - 1)(7x+2)/(x−1) 1 + log₂x+1x + 1x+1 = log₂7+9/(x−1)7 + 9/(x - 1)7+9/(x−1)
Теперь преобразуем левую часть уравнения, используя свойства логарифмов:
1 + log₂x+1x + 1x+1 = log₂2(x+1)2(x + 1)2(x+1)
Таким образом, уравнение примет вид:
log₂2(x+1)2(x + 1)2(x+1) = log₂7+9/(x−1)7 + 9/(x - 1)7+9/(x−1)
Теперь выразим x из уравнения:
2x+1x + 1x+1 = 7 + 9/x−1x - 1x−1
2x + 2 = 7 + 9/x−1x - 1x−1
Перенесем все слагаемые в левую часть уравнения:
2x + 2 - 7 = 9/x−1x - 1x−1
2x - 5 = 9/x−1x - 1x−1
Умножим обе части уравнения на x−1x - 1x−1, чтобы избавиться от дроби:
x−1x - 1x−12x−52x - 52x−5 = 9
2x² - 5x - 2x + 5 = 9
2x² - 7x + 5 = 9
2x² - 7x - 4 = 0
Теперь решим полученное квадратное уравнение:
D = −7-7−7² - 4 2 −4-4−4 = 49 + 32 = 81
x = −(−7)±√81-(-7) ± √81−(−7)±√81 / 2∗22 * 22∗2 x = 7±97 ± 97±9 / 4
Два корня:
x₁ = 7+97 + 97+9 / 4 = 4
x₂ = 7−97 - 97−9 / 4 = -0.5
Проверим подстановкой оба корня в исходное уравнение:
При x = 4:
1 + log₂4+14 + 14+1 = log₂7∗4+27 * 4 + 27∗4+2 - log₂4−14 - 14−1 1 + log₂555 = log₂303030 - log₂333 1 + log₂555 = log₂30/330/330/3 1 + log₂555 = log₂101010 1 + log₂555 = log₂101010
При x = -0.5:
1 + log₂−0.5+1-0.5 + 1−0.5+1 = log₂7∗(−0.5)+27 *(-0.5)+27∗(−0.5)+2 - log₂−0.5−1-0.5-1−0.5−1 1 + log₂0.50.50.5 = log₂−3.5-3.5−3.5 - log₂−1.5-1.5−1.5 1 + log₂0.50.50.5 = log₂−3.5/−1.5-3.5/-1.5−3.5/−1.5 1 + log₂0.50.50.5 = log₂2.3333...2.3333...2.3333...
Таким образом, корень x = 4 подходит для уравнения, а корень x = -0.5 не подходит, так как логарифм отрицательного числа не существует.