Question

Difficulty: Very hardÜstel ve Logaritmik Denklemler
logx(6xlog5x5)=2log5x\log_x(6x^{\log_5 x} - 5) = 2\log_5 x

denklemini sağlayan xx gerçel sayılarının toplamı kaçtır?

Answer: 5.2

Answer

Denklemi sağlayan geçerli xx gerçel sayılarının toplamı 5,25,2 (veya 265\frac{26}{5}) olarak bulunur.
Denklemin çözümünden elde edilen geçerli kökler x=5x = 5 ve x=1/5x = 1/5 değerleridir. Bu iki kökün toplamı 5+1/5=5,25 + 1/5 = 5,2 olur. x=1x = 1 değeri ise logaritmanın tabanını 1 yaptığı için çözüm kümesinden çıkarılır.

Step-by-Step Solution

1
Tanım kümesi analizi yapmak
x>0x > 0 ve x1x \neq 1
Logaritma fonksiyonunun tanımlı olması için tabanın pozitif ve 1'den farklı olması gerekir.
2
Denklemi üstel forma dönüştürmek
6xlog5x5=x2log5x6x^{\log_5 x} - 5 = x^{2\log_5 x}
logb(a)=c    a=bc\log_b(a) = c \iff a = b^c temel tanımını uygulamak.
3
Değişken değiştirme ve üstel ifadeleri düzenlemek
y=5t2y = 5^{t^2} dönüşümüyle 6y5=y26y - 5 = y^2 elde edilmesi
log5x=t    x=5t\log_5 x = t \implies x = 5^t yazarak xlog5x=5t2x^{\log_5 x} = 5^{t^2} ve x2log5x=(5t2)2x^{2\log_5 x} = (5^{t^2})^2 ilişkisini kurmak.
4
İkinci dereceden denklemi çözmek
y=5y = 5 veya y=1y = 1
y26y+5=0    (y5)(y1)=0y^2 - 6y + 5 = 0 \implies (y-5)(y-1) = 0 çarpanlara ayırma yöntemiyle çözüme ulaşmak.
5
Kökleri kontrol etmek ve tanım kümesine uygunluğunu sorgulamak
x=5x = 5 ve x=1/5x = 1/5 geçerli köklerdir; x=1x = 1 elenir.
x=1x=1 kökü logaritmanın tabanını 1 yapacağı için logaritma tanımına aykırıdır.
6
Köklerin toplamını bulmak
5+1/5=5,25 + 1/5 = 5,2
Soruda istenen gerçel sayı köklerinin toplamını hesaplamak.

Key Concept

Logaritma ve Üstel Denklemlerde Değişken Değiştirme ve Taban Tanım Kümesi Kısıtlamaları
Rate this question