Конечно, я помогу вам решить это уравнение.
Дано уравнение:
[
\log_3 (2x - 5) + \log_3 (2x - 3) = 1
]
Первое, что можно сделать, это применить свойство логарифмов: сумма логарифмов с одинаковым основанием равна логарифму произведения. Таким образом, уравнение можно переписать следующим образом:
[
\log_3 ((2x - 5)(2x - 3)) = 1
]
Теперь, чтобы избавиться от логарифма, воспользуемся определением логарифма: если (\log_b a = c), то (b^c = a). В данном случае, (b = 3), (a = (2x - 5)(2x - 3)), и (c = 1). Получим:
[
(2x - 5)(2x - 3) = 3^1
]
Это упрощает уравнение до:
[
(2x - 5)(2x - 3) = 3
]
Теперь раскроем скобки:
[
(2x - 5)(2x - 3) = 4x^2 - 6x - 10x + 15
]
[
= 4x^2 - 16x + 15
]
Теперь у нас квадратное уравнение:
[
4x^2 - 16x + 15 = 3
]
Переносим 3 в левую часть:
[
4x^2 - 16x + 12 = 0
]
Это уравнение можно упростить, разделив все его члены на 4:
[
x^2 - 4x + 3 = 0
]
Теперь решим это квадратное уравнение. Можно разложить на множители:
[
(x - 1)(x - 3) = 0
]
Отсюда получаем два возможных значения для (x):
[
x - 1 = 0 \quad \Rightarrow \quad x = 1
]
[
x - 3 = 0 \quad \Rightarrow \quad x = 3
]
Теперь проверим оба решения на предмет допустимости, так как логарифмы определены только для положительных аргументов.
Для (x = 1):
[
2x - 5 = 2(1) - 5 = -3 \,\, (\text{недопустимо, так как аргумент логарифма должен быть положительным})
]
Для (x = 3):
[
2x - 5 = 2(3) - 5 = 1
]
[
2x - 3 = 2(3) - 3 = 3
]
Оба аргумента положительны, значит (x = 3) является допустимым решением.
Таким образом, единственное решение данного уравнения — (x = 3).