Log_8(1-x)+(10log_32(x))/ 3-log_2(e ^ ln(1 / x)/ 3)= 4/3の場合、xは何ですか?

Log_8(1-x)+(10log_32(x))/ 3-log_2(e ^ ln(1 / x)/ 3)= 4/3の場合、xは何ですか?
Anonim

回答:

に解決策はありません #RR#.

説明:

まず、少し簡単にしましょう。

として #e ^ x# そして #ln(x)# 逆関数です。 #e ^ ln(x)= x# 同様に成り立ちます #ln(e ^ x)= x#。つまり、3番目の対数項を単純化できます。

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

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

あなたの次の目標はすべてのものを持って来ることです #ログ# あなたはそれらに対数ルールを使用して単純化する機会があるように同じ基底に機能します。

次のように対数の底を変更することができます。

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

このルールを使って基数を変更しましょう #8##log_8# そして基盤 #32##log_32# ベースに #2#:

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

#<=>(log_2(1-x))/(log_2(8))+(10 log_2(x))/(3 log_2(32)) - log_2(1 /(3x))= 4/3#

今、私たちは計算することができます #log_2(8)= 3# そして #log_2(32)= 5#

(明確でない場合は、念のために分解しておきます。 #log_2(8)= x <=> 2 ^(log_2(8))= 2 ^ x <=> 8 = 2 ^ x <=> 2 ^ 3 = 2 ^ x#)

これにより、次のような、より単純な対数方程式が導かれます。

#(log_2(1-x))/ 3 +(10 log_2(x))/(3 * 5) - log_2(1 /(3x))= 4/3#

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

…両側に #3#

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

対数ルールを使用する準備が整いました。

#log_a(x * y)= log_a(x)+ log_a(y)# そして #log_a(x ^ y)= y * log_a(x)#

目標は1つだけにすることです #ログ# 左側の用語やってみましょう。:)

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

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

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

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

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

この時点で、我々は取り除くことができます #log_2(a)# 逆関数を適用することによって #2 ^ a# 方程式の両側に。

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

#<=> 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#

残念ながら、この方程式を解く方法がわからないため、この時点で動けなくなっていることを認めなければなりません。

しかし、プロット #f(x)= - x ^ 6 + x ^ 5 - 16/27# この方程式には解がないことを教えて #RR#.

グラフ{ - x ^ 6 + x ^ 5 - 16/27 -9.63、10.37、-4.88、5.12}

これが少し助けになったことを願っています!