TEKST ZADATKA
Dokazati da, ako je c2−b2=a2, c−b=1, c+b=1, a>0, b>0, c>0, važi jednakost
logc+ba+logc−ba=2logc+ba⋅logc−ba.
REŠENJE ZADATKA
Razmotrimo prvo slučaj kada je a=1. Tada su svi logaritmi oblika logx1, što je jednako nuli, pa za levu stranu jednakosti važi:
logc+b1+logc−b1=0+0=0 Desna strana za a=1 je takođe jednaka nuli, pa jednakost trivijalno važi.
2logc+b1⋅logc−b1=2⋅0⋅0=0 Pretpostavimo sada da je a=1. Primenjujemo pravilo za promenu osnove logaritma logyx=logxy1 na levu stranu jednakosti kako bismo prešli na osnovu a.
logc+ba+logc−ba=loga(c+b)1+loga(c−b)1 Svodićemo dobijeni izraz na zajednički imenilac.
loga(c+b)1+loga(c−b)1=loga(c+b)⋅loga(c−b)loga(c−b)+loga(c+b) Primenjujemo pravilo za zbir logaritama sa istom osnovom: logax+logay=loga(xy) na brojilac.
loga(c−b)+loga(c+b)=loga((c−b)(c+b))=loga(c2−b2) Iz uslova zadatka imamo da je c2−b2=a2. Zamenjujemo ovo u dobijeni izraz za brojilac.
loga(c2−b2)=loga(a2) Koristeći osobinu logaritma logaxs=slogax i logaa=1, računamo vrednost brojioca.
loga(a2)=2logaa=2⋅1=2 Vraćamo dobijenu vrednost brojioca u razlomak.
loga(c+b)⋅loga(c−b)2 Ovaj izraz možemo zapisati kao proizvod, a zatim ponovo primeniti pravilo za promenu osnove logaritma kako bismo se vratili na početne osnove.
2⋅loga(c+b)1⋅loga(c−b)1=2logc+ba⋅logc−ba Dobili smo desnu stranu početne jednakosti, čime je dokaz završen.
logc+ba+logc−ba=2logc+ba⋅logc−ba