Soru

Zorluk: ZorÜstel ve Logaritmik Denklemler
2log22(x)+xlog2(x)=42^{\log_2^2(x)} + x^{\log_2(x)} = 4 denklemini sağlayan xx gerçel sayılarının toplamı 52\frac{5}{2}'dir.

Cevap: Cevap

Cevap

Verilen ifade doğrudur. Denklemin gerçel kökleri 22 ve 12\frac{1}{2} olup toplamları 52\frac{5}{2}'dir.
Denklemde 2log22(x)2^{\log_2^2(x)} ifadesi xlog2(x)x^{\log_2(x)} olarak yazıldığında, denklem xlog2(x)=2x^{\log_2(x)} = 2 şekline indirgenir. Buradan elde edilen kökler 22 ve 12\frac{1}{2} olur, toplamları ise 52\frac{5}{2}'yi verir.

Adım Adım Çözüm

1
2log22(x)2^{\log_2^2(x)} terimini, üs kuralları ve logaritma özellikleri yardımıyla sadeleştirin.
2log22(x)=2(log2(x)log2(x))=(2log2(x))log2(x)=xlog2(x)2^{\log_2^2(x)} = 2^{(\log_2(x) \cdot \log_2(x))} = \left(2^{\log_2(x)}\right)^{\log_2(x)} = x^{\log_2(x)} elde edilir.
Denklemin tüm terimlerini ortak bir taban ve üs formuna getirerek çözümü basitleştirmek.
2
Elde edilen ifadeyi orijinal denklemde yerine koyarak düzenleyin.
xlog2(x)+xlog2(x)=4    2xlog2(x)=4    xlog2(x)=2x^{\log_2(x)} + x^{\log_2(x)} = 4 \implies 2 \cdot x^{\log_2(x)} = 4 \implies x^{\log_2(x)} = 2 elde edilir.
Benzer terimleri birleştirerek denklemi tek bir üslü ifade biçiminde yazmak.
3
xlog2(x)=2x^{\log_2(x)} = 2 denkleminin her iki tarafının 2 tabanında logaritmasını alın.
log2(xlog2(x))=log2(2)    log2(x)log2(x)=1    (log2(x))2=1\log_2\left(x^{\log_2(x)}\right) = \log_2(2) \implies \log_2(x) \cdot \log_2(x) = 1 \implies (\log_2(x))^2 = 1 elde edilir.
Üstteki logaritma ifadesini katsayı olarak öne indirerek denklemi çözülebilir bir cebirsel forma sokmak.
4
(log2(x))2=1(\log_2(x))^2 = 1 denklemini çözerek xx değerlerini bulun ve tanım kümesine uygunluğunu kontrol edin.
log2(x)=1    x=2\log_2(x) = 1 \implies x = 2 ve \log_2(x) = -1 \implies x = \frac{1}{2}bulunur.Herikiko¨kde bulunur. Her iki kök de x > 0 tanımaralıg˘ındaoldug˘undanc\co¨zu¨mku¨mesi tanım aralığında olduğundan çözüm kümesi \{2, \frac{1}{2}\}olur.Buko¨klerintoplamı olur. Bu köklerin toplamı 2 + \frac{1}{2} = \frac{5}{2}$ olarak hesaplanır.
Denklemin köklerini bulmak, bu köklerin logaritma tanım kümesini sağladığını doğrulamak ve sonuca ulaşmak.

Anahtar Kavram

Logaritmalı denklemlerde taban-üs değiştirme kuralları, değişken değiştirme ve tanım kümesi kontrolleri.
Bu soruyu puanla