2323.

Logaritamske jednačine

TEKST ZADATKA

Rešiti jednačinu:

log3x+7(9+12x+4x2)+log2x+3(6x2+23x+21)=4\log_{3x+7}(9+12x+4x^2) + \log_{2x+3}(6x^2+23x+21) = 4

REŠENJE ZADATKA

Faktorišemo polinome u argumentima logaritama:

9+12x+4x2=(2x+3)26x2+23x+21=(2x+3)(3x+7)9+12x+4x^2 = (2x+3)^2 \\ 6x^2+23x+21 = (2x+3)(3x+7)

Zamenjujemo dobijene izraze u početnu jednačinu:

log3x+7((2x+3)2)+log2x+3((2x+3)(3x+7))=4\log_{3x+7}((2x+3)^2) + \log_{2x+3}((2x+3)(3x+7)) = 4

Određujemo uslove definisanosti jednačine. Osnove logaritama moraju biti strogo pozitivne i različite od 1, a argumenti strogo pozitivni:

{3x+7>03x+712x+3>02x+31\begin{cases} 3x+7 > 0 \\ 3x+7 \neq 1 \\ 2x+3 > 0 \\ 2x+3 \neq 1 \end{cases}

Rešavamo sistem nejednačina:

{x>73x2x>32x1\begin{cases} x > -\frac{7}{3} \\ x \neq -2 \\ x > -\frac{3}{2} \\ x \neq -1 \end{cases}

Presek ovih uslova daje domen jednačine:

x(32,1)(1,+)x \in \left(-\frac{3}{2}, -1\right) \cup (-1, +\infty)

Primenjujemo osobine logaritama na jednačinu. Kako je x>32, x > -\frac{3}{2} , važi 2x+3>0, 2x+3 > 0 , pa možemo izvući eksponent bez apsolutne vrednosti:

2log3x+7(2x+3)+log2x+3(2x+3)+log2x+3(3x+7)=42\log_{3x+7}(2x+3) + \log_{2x+3}(2x+3) + \log_{2x+3}(3x+7) = 4

Koristimo osobinu logaa=1: \log_a a = 1 :

2log3x+7(2x+3)+1+log2x+3(3x+7)=42\log_{3x+7}(2x+3) + 1 + \log_{2x+3}(3x+7) = 4

Uvodimo smenu t=log3x+7(2x+3). t = \log_{3x+7}(2x+3) . Tada je log2x+3(3x+7)=1t: \log_{2x+3}(3x+7) = \frac{1}{t} :

2t+1+1t=42t + 1 + \frac{1}{t} = 4

Sređujemo jednačinu:

2t3+1t=02t - 3 + \frac{1}{t} = 0

Množimo jednačinu sa t t (uz uslov t0 t \neq 0 ):

2t23t+1=02t^2 - 3t + 1 = 0

Rešavamo kvadratnu jednačinu po t: t :

t1,2=3±984=3±14t_{1,2} = \frac{3 \pm \sqrt{9 - 8}}{4} = \frac{3 \pm 1}{4}

Dobijamo dva rešenja za t: t :

t1=1,t2=12t_1 = 1, \quad t_2 = \frac{1}{2}

Vraćamo smenu za prvi slučaj t=1: t = 1 :

log3x+7(2x+3)=1\log_{3x+7}(2x+3) = 1

Po definiciji logaritma dobijamo:

2x+3=3x+7    x=22x+3 = 3x+7 \implies x = -2

Proveravamo da li rešenje pripada domenu. Pošto 2(32,1)(1,+), -2 \notin \left(-\frac{3}{2}, -1\right) \cup (-1, +\infty) , ovo rešenje odbacujemo.

Vraćamo smenu za drugi slučaj t=12: t = \frac{1}{2} :

log3x+7(2x+3)=12\log_{3x+7}(2x+3) = \frac{1}{2}

Po definiciji logaritma dobijamo:

(3x+7)12=2x+3(3x+7)^{\frac{1}{2}} = 2x+3

Kvadriramo obe strane jednačine (što je dozvoljeno jer je 2x+3>0 2x+3 > 0 na domenu):

3x+7=(2x+3)23x+7 = (2x+3)^2

Sređujemo jednačinu:

3x+7=4x2+12x+9    4x2+9x+2=03x+7 = 4x^2 + 12x + 9 \implies 4x^2 + 9x + 2 = 0

Rešavamo kvadratnu jednačinu po x: x :

x1,2=9±81328=9±78x_{1,2} = \frac{-9 \pm \sqrt{81 - 32}}{8} = \frac{-9 \pm 7}{8}

Dobijamo dva rešenja:

x1=14,x2=2x_1 = -\frac{1}{4}, \quad x_2 = -2

Proveravamo da li rešenja pripadaju domenu. Rešenje x2=2 x_2 = -2 ne pripada domenu, dok x1=14 x_1 = -\frac{1}{4} pripada.

Konačno rešenje jednačine je:

x=14x = -\frac{1}{4}

Balkan Tutor Sva Prava Zadržana © 2026

Politika privatnosti