Question

Difficulty: Very hardÜstel ve Logaritmik Denklemler
log⁡x−1(x2−5x+6)+log⁡x−1(x+2)=log⁡x−1(2x2−8x+8)\log_{x-1}(x^2 - 5x + 6) + \log_{x-1}(x + 2) = \log_{x-1}(2x^2 - 8x + 8)

denkleminin gerçel sayılardaki çözüm kümesi aşağıdakilerden hangisidir?
  1. A
    ∅\emptyset
  2. B
    {3−172,3+172}\left\{\frac{3-\sqrt{17}}{2}, \frac{3+\sqrt{17}}{2}\right\}
  3. {3+172}\left\{\frac{3+\sqrt{17}}{2}\right\}Answer
  4. D
    {2,3+172}\left\{2, \frac{3+\sqrt{17}}{2}\right\}
  5. E
    {2,3−172,3+172}\left\{2, \frac{3-\sqrt{17}}{2}, \frac{3+\sqrt{17}}{2}\right\}

Answer

Denklemin tek geçerli kökünü içeren seçenektir.
Verilen denklemin çözümünde logaritma tanım kümesi kuralları (taban pozitif ve 1'den farklı, logaritma içi pozitif) uygulandığında çözüm aralığı (1,2)∪(3,∞)(1, 2) \cup (3, \infty) olarak bulunur. Logaritma toplama özelliği yardımıyla elde edilen x2−3x−2=0x^2 - 3x - 2 = 0 denkleminin köklerinden sadece 3+172\frac{3+\sqrt{17}}{2} değeri bu aralıkta yer alır.

Step-by-Step Solution

1
Logaritma fonksiyonlarının tanımlı olabilmesi için gerekli koşulları (tanım kümesini) belirleyin.
x>1x > 1, x≠2x \neq 2 ve (x−2)(x−3)>0(x-2)(x-3) > 0 koşullarından ortak tanım kümesi D=(1,2)∪(3,∞)D = (1, 2) \cup (3, \infty) olarak bulunur.
Logaritmanın tabanı pozitif ve 1'den farklı, argümanları ise pozitif olmalıdır.
2
Logaritmanın toplama özelliğini kullanarak denklemi tek bir logaritma altında birleştirin ve argümanları eşitleyin.
(x2−5x+6)(x+2)=2x2−8x+8(x^2 - 5x + 6)(x + 2) = 2x^2 - 8x + 8 denklemi elde edilir. Bu ifadeyi çarpanlarına ayırırsak (x−2)(x−3)(x+2)=2(x−2)2(x-2)(x-3)(x+2) = 2(x-2)^2 olur.
log⁡b(A)+log⁡b(B)=log⁡b(A⋅B)\log_b(A) + \log_b(B) = \log_b(A \cdot B) kuralı uygulanır.
3
Denklemi sadeleştirip ikinci dereceden bir bilinmeyenli denklem formuna getirin.
x≠2x \neq 2 olduğundan her iki taraf (x−2)(x-2) ile sadeleştirilebilir. Buradan (x−3)(x+2)=2(x−2)  ⟹  x2−3x−2=0(x-3)(x+2) = 2(x-2) \implies x^2 - 3x - 2 = 0 elde edilir.
x=2x = 2 değeri tanım kümesinde olmadığından sadeleştirme işlemi kök kaybına yol açmaz.
4
İkinci dereceden denklemin köklerini diskriminant yardımıyla bulun.
x1=3−172x_1 = \frac{3 - \sqrt{17}}{2} ve x2=3+172x_2 = \frac{3 + \sqrt{17}}{2} kökleri bulunur.
ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 denkleminin kökleri x=−b±b2−4ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} formülü ile hesaplanır.
5
Bulunan köklerin tanım kümesinde olup olmadığını kontrol edin.
x1≈−0.56∉Dx_1 \approx -0.56 \notin D olduğundan elenir. x2≈3.56∈Dx_2 \approx 3.56 \in D olduğundan denklemin tek köküdür. Çözüm kümesi {3+172}\left\{\frac{3+\sqrt{17}}{2}\right\} olur.
Aday köklerin başlangıçta belirlenen D=(1,2)∪(3,∞)D = (1, 2) \cup (3, \infty) tanım kümesine ait olması zorunludur.

Key Concept

Logaritmik denklemlerin çözümünde tanım kümesi kontrolü ve logaritma özelliklerinin uygulanması.
Rate this question