schoolМатематика
verifiedРешено AI
Где ошибка в решении логарифмического уравнения? Задача №5
help_outlineУсловие задачи
Реши только номер 5 Реши задачу: Где у меня ошибка?

lightbulbКраткий ответ
В решении логарифмического уравнения допущена ошибка в использовании свойств логарифмов, в частности, в преобразовании логарифма суммы. Правильное решение требует применения свойства логарифма произведения.
Подробное решение
В твоем решении допущена серьезная ошибка в использовании свойств логарифмов. Давай разберем, где именно.
Ошибка находится в этой строке:
\[ \log_3(x+1) + \log_3(x+3) = \log_3 x \cdot \log_3 1 + \log_3 x \cdot \log_3 3 \]
Почему это неверно:
1. Логарифм суммы не равен сумме логарифмов или их произведению. То есть \(\log_a(b + c)\) нельзя "раскрыть как скобки". Не существует правила, которое позволяло бы превратить \(\log_3(x + 1)\) в \(\log_3 x + \log_3 1\) или в их произведение.
2. Основное свойство, которое нужно использовать здесь — это логарифм произведения:
\[ \log_a f(x) + \log_a g(x) = \log_a (f(x) \cdot g(x)) \]
Сумма логарифмов с одинаковыми основаниями равна логарифму произведения их аргументов.
Как нужно было решать правильно:
1. ОДЗ (у тебя определено верно):
\[ x > -1 \]
2. Применяем свойство суммы:
\[ \log_3((x + 1)(x + 3)) = 1 \]
3. По определению логарифма (\( \log_a b = c \Rightarrow a^c = b \)):
\[ (x + 1)(x + 3) = 3^1 \]
4. Раскрываем скобки и решаем квадратное уравнение:
\[ x^2 + 3x + x + 3 = 3 \]
\[ x^2 + 4x = 0 \]
\[ x(x + 4) = 0 \]
\[ x_1 = 0, \quad x_2 = -4 \]
5. Сверяем с ОДЗ:
Корень \(x = -4\) не подходит, так как \(-4 < -1\).
Корень \(x = 0\) подходит.
Правильный ответ: \(0\).
Твой ответ \(3\) получился случайно из-за неверных преобразований. Если подставить \(x = 3\) в исходное уравнение, получится \(\log_3 4 + \log_3 6\), что явно не равно \(1\).