TEKST ZADATKA
Rešiti jednačinu:
log3x+7(9+12x+4x2)+log2x+3(6x2+23x+21)=4
REŠENJE ZADATKA
Faktorišemo polinome u argumentima logaritama:
9+12x+4x2=(2x+3)26x2+23x+21=(2x+3)(3x+7) Zamenjujemo dobijene izraze u početnu jednačinu:
log3x+7((2x+3)2)+log2x+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+7=12x+3>02x+3=1 Rešavamo sistem nejednačina:
⎩⎨⎧x>−37x=−2x>−23x=−1 Presek ovih uslova daje domen jednačine:
x∈(−23,−1)∪(−1,+∞) Primenjujemo osobine logaritama na jednačinu. Kako je x>−23, važi 2x+3>0, pa možemo izvući eksponent bez apsolutne vrednosti:
2log3x+7(2x+3)+log2x+3(2x+3)+log2x+3(3x+7)=4 Koristimo osobinu logaa=1:
2log3x+7(2x+3)+1+log2x+3(3x+7)=4 Uvodimo smenu t=log3x+7(2x+3). Tada je log2x+3(3x+7)=t1:
2t+1+t1=4 Sređujemo jednačinu:
2t−3+t1=0 Množimo jednačinu sa t (uz uslov t=0):
2t2−3t+1=0 Rešavamo kvadratnu jednačinu po t:
t1,2=43±9−8=43±1 Dobijamo dva rešenja za t:
t1=1,t2=21 Vraćamo smenu za prvi slučaj t=1:
log3x+7(2x+3)=1 Po definiciji logaritma dobijamo:
2x+3=3x+7⟹x=−2 Proveravamo da li rešenje pripada domenu. Pošto −2∈/(−23,−1)∪(−1,+∞), ovo rešenje odbacujemo.
Vraćamo smenu za drugi slučaj t=21:
log3x+7(2x+3)=21 Po definiciji logaritma dobijamo:
(3x+7)21=2x+3 Kvadriramo obe strane jednačine (što je dozvoljeno jer je 2x+3>0 na domenu):
3x+7=(2x+3)2 Sređujemo jednačinu:
3x+7=4x2+12x+9⟹4x2+9x+2=0 Rešavamo kvadratnu jednačinu po x:
x1,2=8−9±81−32=8−9±7 Dobijamo dva rešenja:
x1=−41,x2=−2 Proveravamo da li rešenja pripadaju domenu. Rešenje x2=−2 ne pripada domenu, dok x1=−41 pripada.
Konačno rešenje jednačine je:
x=−41