ID: 00004331
а) Решите уравнение 27^x - 5 \cdot 9^x - 3^{x+2} = 0
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [\log_3 4, \log_3 10].
Источник: ФИПИ
Пункт а. Приведём к 3^x: 27^x=3^{3x}, 9^x=3^{2x}, 3^{x+2}=9\cdot 3^x. Вынесем 3^x>0:
3^x\bigl(3^{2x}-5\cdot 3^x-9\bigr)=0
Так как 3^x>0, решаем t^2-5t-9=0 при t=3^x:
t=\frac{5+\sqrt{61}}{2}\ \ (\text{второй корень отрицателен})
Возвращаемся: 3^x=\dfrac{5+\sqrt{61}}{2}.
Выпишем все серии корней:
x=\log_3\frac{5+\sqrt{61}}{2}\approx 1{,}69
Пункт б. Отберём корни, принадлежащие отрезку \left[\log_3 4;\,\log_3 10\right]. Для каждого корня проверим двойное неравенство \frac{\log{\left(4 \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\le x\le \frac{\log{\left(10 \right)}}{\log{\left(3 \right)}} и оставим попавшие на отрезок.
Получаем корни, принадлежащие отрезку:
\frac{\log{\left(\frac{5}{2} + \frac{\sqrt{61}}{2} \right)}}{\log{\left(3 \right)}}
а) \log_3 5, 1
б) \log_3 5