Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела логарифмы
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#33380

Даны числа log√----(4x+ 1),log    (x+ 2)2,logx  (5x− 1)
   5x−1        4x+1 2       2+2  . При каких x  два из этих чисел равны, а третье меньше их на 1  ?

Источники: Физтех - 2021, 11.5 (см. olymp.mipt.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Нам нужно рассмотреть три случая в зависимости от того, какое из чисел меньше на 1. Только каждый раз мы получаем равенства на логарифмы с разными основаниями. Нужно получить ещё условие на числа a,b,c. Попробуйте внимательно посмотреть на основания и аргументы логарифмов. Что можно заметить?

Подсказка 2

Так, мы получаем, что аргументы и основания логарифмов сдвинуты по циклу. Что тогда можно сказать про произведение abc, используя свойство логарифма?

Подсказка 3

Верно, мы получаем, что abc = 4. Теперь, рассматривая каждый случай, мы можем выразить две переменные через одну и, подставив в полученное равенство, получить уравнение от одной переменной. Осталось лишь проделать это. И победа!

Показать ответ и решение

Из условия следует, что функции 4x+1,x +2,5x− 1
     2  положительны и не принимают значения 1  при всех x  из области допустимых значений. Пусть      √----               (x  )2
a= log 5x−1(4x+ 1),b= log4x+1 2 + 2 ,c=  logx2+2(5x− 1)  . Тогда

        ----            (x   )2
abc= log√5x− 1(4x+ 1)⋅log4x+1 2 +2  ⋅logx2+2(5x− 1)=

                      (x   )  log   (5x− 1)
= 2log5x−1(4x+ 1)⋅2 log4x+1 -2 + 2 ⋅log4x+1(x-+2)-=4.
                                4x+1  2

По условию числа (a;b;c)  удовлетворяют одному из трёх условий:

I) a= b   a= c+1
II) b= c   c= a+1

III)c= a   a= b+ 1.

Рассмотрим случай I  . Подставляя b= a  и c =a − 1  в полученное выше уравнение abc= 4  , имеем a⋅a⋅(a − 1)= 4  , откуда  3   2           ( 2     )
a − a − 4=0,(a− 2) a + a+2 = 0  . Так как многочлен  2
a +a +2  не имеет корней, то единственным решением уравнения является a =2  , поэтому системе удовлетворяет тройка чисел a =2,b= 2,c= 1  . Случаи II  и III  рассматриваются аналогично с точностью до смены обозначений (выражение abc  симметрично). Из них получаем, что либо a =1,b= 2,c= 2  , либо a= 2,b =1,c= 2  . Теперь для каждой из полученных троек чисел (a;b;c)  найдём x  .

Если c= 1  , то       x
5x − 1 =2 +2  , то есть    2
x= 3  . Поэтому         11
a= 2log733-⁄= 2  , то есть значений x  , при которых a= b= 2,c= 1  , не существует.

Если a= 1  , то       √ -----
4x +1 =  5x− 1  . Возводя обе части последнего уравнения в квадрат, получаем уравнение 16x2+ 3x+ 2= 0  , которое не имеет корней, поэтому случай a =1,b= c= 2  также не подходит.

Если b= 1  , то (    )2
 x2 + 2 =4x+ 1  . Это уравнение эквивалентно уравнению x2− 8x+ 12 =0  , корнями которого являются x= 2  и x =6  , но x = 6  не подходит, так как в этом случае a= log√2925⁄= 2  . Значение x= 2  подходит: a= log√99 =2,c= log39= 2  .

Итак, x =2  — единственное решение задачи.

Ответ:

 2

Критерии оценки

при решении перемножением логарифмов: показано, что произведение всех логарифмов равно целому числу – 1 балл;

получено и решено кубическое уравнение относительно одного из логарифмов – 1 балл;

за рассмотрение каждого из случаев – по 1 баллу;

если при этом в случае приобретены лишние корни, он не считается рассмотренным, и за него ставится 0 баллов.

при решении рассмотрением трёх случаев равенств логарифмов: разобран 1 случай – 1 балл,

разобраны 2 случая – 3 балла,

разобраны 3 случая – 5 баллов;

если при этом в случае приобретены лишние корни, он не считается рассмотренным, и за него ставится 0 баллов.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!