Рассмотрим уравнение:
[
\log_{x+1}(x^2 - 3x + 1) = 1
]
По определению логарифма, это уравнение можно переписать в показательной форме:
[
x^2 - 3x + 1 = (x+1)^1
]
что упрощается до:
[
x^2 - 3x + 1 = x + 1
]
Теперь перенесем все члены уравнения на одну сторону:
[
x^2 - 3x + 1 - x - 1 = 0
]
Упрощаем это выражение:
[
x^2 - 4x = 0
]
Теперь вынесем (x) за скобки:
[
x(x - 4) = 0
]
Это уравнение имеет два корня:
- (x = 0)
- (x = 4)
Однако, так как основание логарифма (x + 1) должно быть больше нуля и не равняться 1, мы должны проверить, какие из найденных решений удовлетворяют этим условиям:
- Для (x = 0), основание логарифма будет (0 + 1 = 1), что недопустимо.
- Для (x = 4), основание логарифма будет (4 + 1 = 5), что допустимо.
Теперь проверим, что (x = 4) действительно является решением исходного уравнения:
Подставим (x = 4) в уравнение (x^2 - 3x + 1):
[
4^2 - 3 \times 4 + 1 = 16 - 12 + 1 = 5
]
Итак, у нас есть:
[
\log_5(5) = 1
]
Это верно, поскольку (\log_5(5) = 1) по определению логарифма.
Следовательно, единственное допустимое решение уравнения (\log_{x+1}(x^2 - 3x + 1) = 1) - это (x = 4).