Давайте решим уравнение ( 2\log_3 x = \log_3 (2x^2 - x) ).
Первым шагом воспользуемся свойством логарифмов: ( a\log_b c = \log_b (c^a) ). Применяя это свойство к левой части уравнения, получаем:
[
2\log_3 x = \log_3 (x^2)
]
Теперь уравнение принимает вид:
[
\log_3 (x^2) = \log_3 (2x^2 - x)
]
Поскольку логарифмическая функция является возрастающей, равенство логарифмов можно преобразовать в равенство их аргументов (при условии, что аргументы положительны):
[
x^2 = 2x^2 - x
]
Теперь упростим это уравнение, перенесем все члены в одну сторону:
[
x^2 - 2x^2 + x = 0
]
[
-x^2 + x = 0
]
Вынесем ( x ) за скобки:
[
x(-x + 1) = 0
]
Отсюда следует, что либо ( x = 0 ), либо ( -x + 1 = 0 ).
Решение ( x = 0 ) не подходит, так как логарифм от нуля не определен.
Решение ( -x + 1 = 0 ), то есть ( x = 1 ).
Теперь проверим, что ( x = 1 ) действительно является решением нашего исходного уравнения:
Подставим ( x = 1 ) в исходное уравнение:
Левая часть: ( 2\log_3 1 = 2 \times 0 = 0 ).
Правая часть: ( \log_3 (2 \times 1^2 - 1) = \log_3 (2 - 1) = \log_3 1 = 0 ).
Обе части равны, значит, ( x = 1 ) является корректным решением.
Таким образом, решением данного уравнения является ( x = 1 ).