Страница 58 номер 6.32, ГДЗ по алгебре за 11 класс к учебнику Мерзляка углубленный уровень. Алгебра и начала математического анализа
Решите уравнение: 1) \(x^{\log_{2} 10} + 10^{\log_{2} x} = 200\); 2) \(7^{\log_{7}^{2} x} + x^{\log_{7} x} = 14\).
1) ОДЗ: \((0;\ +\infty)\). Числа \(x^{\log_2 10}\) и \(10^{\log_2 x}\) положительны, а их логарифмы по основанию 2 равны: \[\log_2 x^{\log_2 10} = \log_2 10 \cdot \log_2 x, \qquad \log_2 10^{\log_2 x} = \log_2 x \cdot \log_2 10.\]
Значит, \(x^{\log_2 10} = 10^{\log_2 x}\), и \(2 \cdot 10^{\log_2 x} = 200\); \(10^{\log_2 x} = 10^2\). Показательная функция с основанием 10 возрастающая, поэтому \(\log_2 x = 2\); \(x = 4\).
2) ОДЗ: \((0;\ +\infty)\). Числа \(x^{\log_7 x}\) и \(7^{\log_7^2 x}\) положительны, а их логарифмы по основанию 7 равны: \[\log_7 x^{\log_7 x} = \log_7 x \cdot \log_7 x = \log_7^2 x, \qquad \log_7 7^{\log_7^2 x} = \log_7^2 x.\]
Значит, \(x^{\log_7 x} = 7^{\log_7^2 x}\), и \(2 \cdot 7^{\log_7^2 x} = 14\); \(7^{\log_7^2 x} = 7^1\); \(\log_7^2 x = 1\); \(\log_7 x = -1\) или \(\log_7 x = 1\); \(x = \frac{1}{7}\) или \(x = 7\).
Ответ: 1) 4; 2) \(\frac{1}{7}\); 7.
Решите уравнение: 1) \(x^{\log_{2} 10} + 10^{\log_{2} x} = 200\); 2) \(7^{\log_{7}^{2} x} + x^{\log_{7} x} = 14\).
1) Область определения уравнения — промежуток \((0;\ +\infty)\).
Числа \(x^{\log_2 10}\) и \(10^{\log_2 x}\) положительны, а их логарифмы по основанию 2 равны: \[\log_2 x^{\log_2 10} = \log_2 10 \cdot \log_2 x, \qquad \log_2 10^{\log_2 x} = \log_2 x \cdot \log_2 10.\]
Значит, \(x^{\log_2 10} = 10^{\log_2 x}\), и уравнение принимает вид \[2 \cdot 10^{\log_2 x} = 200; \qquad 10^{\log_2 x} = 10^2.\]
Показательная функция с основанием 10 возрастающая, поэтому \(\log_2 x = 2\). Отсюда \(x = 4\).
2) Область определения уравнения — промежуток \((0;\ +\infty)\).
Числа \(x^{\log_7 x}\) и \(7^{\log_7^2 x}\) положительны, а их логарифмы по основанию 7 равны: \[\log_7 x^{\log_7 x} = \log_7 x \cdot \log_7 x = \log_7^2 x, \qquad \log_7 7^{\log_7^2 x} = \log_7^2 x.\]
Значит, \(x^{\log_7 x} = 7^{\log_7^2 x}\), и уравнение принимает вид \[2 \cdot 7^{\log_7^2 x} = 14; \qquad 7^{\log_7^2 x} = 7^1.\]
Отсюда \(\log_7^2 x = 1\); \(\log_7 x = -1\) или \(\log_7 x = 1\). Получаем: \(x = \frac{1}{7}\) или \(x = 7\).
Ответ: 1) 4; 2) \(\frac{1}{7}\); 7.