¿Qué es x si log_8 (1-x) + (10log_32 (x)) / 3-log_2 (e ^ ln (1 / x) / 3) = 4/3?

¿Qué es x si log_8 (1-x) + (10log_32 (x)) / 3-log_2 (e ^ ln (1 / x) / 3) = 4/3?
Anonim

Responder:

No hay soluciones en # RR #.

Explicación:

En primer lugar, simplifiquemos un poco:

Como # e ^ x # y #ln (x) # son funciones inversas, # e ^ ln (x) = x # sostiene así como #ln (e ^ x) = x #. Esto significa que puede simplificar su tercer término logaritmic:

# 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 #

Tu próximo objetivo es traer todas las #Iniciar sesión# funciona en la misma base para que tenga la oportunidad de usar reglas logarítmicas en ellas y simplificarlas.

Puede cambiar la base de logaritmo de la siguiente manera:

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

Usemos esta regla para cambiar la base. #8# de # log_8 # y la base #32# de # log_32 # a la base #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 #

Ahora, podemos calcular # log_2 (8) = 3 # y # log_2 (32) = 5 #

(En caso de que no esté claro, déjeme desglosarlo para estar seguro: # log_2 (8) = x <=> 2 ^ (log_2 (8)) = 2 ^ x <=> 8 = 2 ^ x <=> 2 ^ 3 = 2 ^ x #)

Esto nos lleva a la siguiente ecuación logarítmica, más simple:

# (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 #

… multiplica ambos lados con #3#

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

Ahora estamos listos para usar las reglas de logaritmo:

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

El objetivo es tener una sola. #Iniciar sesión# Término en el lado izquierdo. Vamos a hacerlo.:)

# 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 #

En este punto, podemos deshacernos de la # log_2 (a) # aplicando la función inversa # 2 ^ a # A ambos lados de la ecuación.

# 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 #

Desafortunadamente, tengo que admitir que estoy atascado en este momento ya que no sé cómo resolver esta ecuación.

Sin embargo, la conspiración #f (x) = - x ^ 6 + x ^ 5 - 16/27 # Me dice que esta ecuación no tiene soluciones en # RR #.

gráfica {- x ^ 6 + x ^ 5 - 16/27 -9.63, 10.37, -4.88, 5.12}

Espero que esto haya ayudado un poco!