Matemática, perguntado por korvo, 1 ano atrás

Resolva no campo dos complexos, a equação..

\Large\boxed{\log_{(0,2)}(625x)+\log_x( \sqrt{5})=1-\log_{125}(0,0016x)}

Soluções para a tarefa

Respondido por Lukyo
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\mathrm{\ell og_{\left(0,2 \right )}}\left(625x \right )+\mathrm{\ell og}_{x}\left(\sqrt{5} \right )=1-\mathrm{\ell og_{125}}\left(0,0016x \right )


Antes de tudo, vamos converter os logaritmos para uma base comum utilizando a lei de mudança de base. Vamos mudar todos os logaritmos para a base 5:

\dfrac{\mathrm{\ell og_{5}}\left(625x \right )}{\mathrm{\ell og_{5}}\left(0,2 \right )}+\dfrac{\mathrm{\ell og_{5}}{\left(\sqrt{5} \right )}}{\mathrm{\ell og_{5}\,}x}=1-\dfrac{\mathrm{\ell og_{5}}{\left(0,0016x \right )}}{\mathrm{\ell og_{5}\,}125}

\dfrac{\mathrm{\ell og_{5}\,}625+\mathrm{\ell og_{5}\,}x}{\mathrm{\ell og_{5}}\left(5^{-1} \right )}+\dfrac{\mathrm{\ell og_{5}}{\left(5^{1/2} \right )}}{\mathrm{\ell og_{5}\,}x}=1-\dfrac{\mathrm{\ell og_{5}}{\left(0,0016 \right )}+\mathrm{\ell og_{5}\,}x}{\mathrm{\ell og_{5}}\left(5^{3} \right )}\\ \\ \dfrac{\mathrm{\ell og_{5}}{\left(5^{4} \right )}+\mathrm{\ell og_{5}\,}x}{-1}+\dfrac{1/2}{\mathrm{\ell og_{5}\,}x}=1-\dfrac{\mathrm{\ell og_{5}}{\left(5^{-4} \right )}+\mathrm{\ell og_{5}\,}x}{3}\\ \\ \dfrac{4+\mathrm{\ell og_{5}\,}x}{-1}+\dfrac{1}{2\,\mathrm{\ell og_{5}\,}x}=1-\dfrac{-4+\mathrm{\ell og_{5}\,}x}{3}


Para evitar carrregar a notação de logaritmos até o final da resolução, vamos fazer uma mudança de variável:

y=\mathrm{\ell og_{5}\,}x


Substituindo na equação, temos

\dfrac{4+y}{-1}+\dfrac{1}{2y}=1-\dfrac{-4+y}{3}\\ \\ \dfrac{-2y\left(4+y \right )+1}{2y}=\dfrac{3-\left(-4+y \right )}{3}\\ \\ \dfrac{-8y-2y^{2}+1}{2y}=\dfrac{3+4-y}{3}\\ \\ \dfrac{-8y-2y^{2}+1}{2y}=\dfrac{7-y}{3}\\ \\ 3\left(-8y-2y^{2}+1 \right )=2y\left(7-y \right )\\ \\ -24y-6y^{2}+3=14y-2y^{2}\\ \\ -2y^{2}+6y^{2}+14y+24y-3=0\\ \\ 4y^{2}+38y-3=0\;\;\Rightarrow\;\;a=4,\;b=38,\;c=-3


\Delta=b^{2}-4ac\\ \\ \Delta=38^{2}-4\cdot 4\cdot \left(-3 \right )\\ \\ \Delta=1444+48\\ \\ \Delta=1492\\ \\ \Delta=2^{2}\cdot 373 \\ \\ \\ y=\dfrac{-b\pm \sqrt{\Delta}}{2a}\\ \\ y=\dfrac{-38\pm \sqrt{2^{2}\cdot 373}}{2\cdot 4}\\ \\ y=\dfrac{-38\pm 2\sqrt{373}}{2\cdot 4}\\ \\ y=\dfrac{\diagup\!\!\!\! 2\cdot\left(-19 \pm \sqrt{373} \right )}{\diagup\!\!\!\! 2\cdot 4}\\ \\ y=\dfrac{-19 \pm \sqrt{373}}{4}

\begin{array}{rcl} y=\dfrac{-19 + \sqrt{373}}{4}&\text{ ou }&y=\dfrac{-19 - \sqrt{373}}{4} \end{array}


Voltando à variável original x, temos

\begin{array}{rcl} \mathrm{\ell og_{5}\,}x=\dfrac{-19 + \sqrt{373}}{4}&\text{ ou }&\mathrm{\ell og_{5}\,}x=\dfrac{-19 - \sqrt{373}}{4} \end{array}\\ \\ \\ \boxed{ \begin{array}{rcl} x=5^{\frac{-19 + \sqrt{373}}{4}}&\text{ ou }&x=5^{\frac{-19 - \sqrt{373}}{4}} \end{array} }


Lukyo: Obrigado!
Respondido por analuor
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Explicação passo-a-passo:

 log_{0,2}(625x)  +  log_{x}( \sqrt{5} )  =  1 -  log_{125}(0,0016x)  \\ log_{0,2}(625x)  +  log_{x}( \sqrt{5} )  =  1 -  log_{125}(0,0016x), \: x \: E \: (0 ,1) \: U \: (1, +  \infty  ) \\   log_{ {5}^{ - 1} }(625x)   +  log_{ x }( \sqrt{5} )  = 1 -  log_{ {5}^{3} }(0,0016x)  \\  -   log_{5}(625x)  +  log_{x}( \sqrt{5} )  = 1 -  \frac{1}{3}  \times  log_{5}(0,0016x)  \\  - ( log_{5}(625)  +  log_{5}(x) ) +  log_{x}( \sqrt{5} )  = 1 -  \frac{1}{3}  \times ( log_{5}(0,0016)  +  log_{5}(x) ) \\  - ( log_{5}( {5}^{4} )  +  log_{5}(x) ) +  log_{x}( \sqrt{5} )  = 1 -  \frac{1}{3}  \times ( log_{5}( {5}^{ - 4} )  +  log_{5}(x) ) \\  - (4 +  log_{5}(x) ) +  log_{ x}( \sqrt{5} ) = 1 -  \frac{1}{3}  \times ( - 4 +  log_{5}(x) ) \\  - 4 -  log_{5}(x)  +  log_{x}( \sqrt{5} )  = 1 +  \frac{4}{3}  -  \frac{1}{3}  \times  log_{5}(x)  \\ - 4 -  log_{5}(x)  +  log_{x}( \sqrt{5} )  = \frac{7}{3}  -  \frac{1}{3}  \times  log_{5}(x)  \\  - 12 - 3 log_{5}(x)  + 3 log_{x}( \sqrt{5} )  = 7 -  log_{5}(x)  \\  - 3 log_{5}(x)  + 3 log_{x}( \sqrt{5} )  +  log_{5}(x)  =7   + 12 \\  - 2 log_{5}(x)  + 3 \times  \frac{ log_{5}( \sqrt{5} ) }{ log_{5}(x) }  = 19 \\ - 2 log_{5}(x)  + 3 \times   \frac{ log_{5}( {5}^{ \frac{1}{2} } ) }{ log_{5}(x) }  = 19 \\ - 2 log_{5}(x)  + 3 \times   \frac{ \frac{1}{2} }{ log_{5}(x) }  = 19 \\ - 2 log_{5}(x)  + 3 \times   \frac{1}{2 log_{5}(x) }  = 19 \\ - 2 log_{5}(x)  +  \frac{3}{2 log_{5}(x) }  = 19 \\  - 2t  + \frac{3}{2t}  = 19 \\  \\ t =  \frac{ - 19 +  \sqrt{373} }{4}  \\ t =  \frac{ - 19 -  \sqrt{373} }{4}  \\  \\  log_{5}(x)  =  \frac{ - 19 +  \sqrt{373} }{4}  \\  log_{5}(x)    = \frac{ - 19 -  \sqrt{373} }{4} \\  \\ x =  {5}^{\frac{ - 19 +  \sqrt{373} }{4} }  \\ x =  {5}^{\frac{ - 19 -  \sqrt{373} }{4}} , \:  x \:  \: e \:  \: (0,1)u(1, +  \infty ) \\  \\ x _{1} =  {5}^{ \frac{ - 19 +  \sqrt{373} }{4} } ,x _{2} =  {5}^{ \frac{ - 19  -   \sqrt{373} }{4} }

• Espero ter ajudado.

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