Чтобы решить уравнение \( \log_2 4 \cdot x + \log_4 (\sqrt{x}) - 1.5 = 0 \), давайте разберем его шаг за шагом.
Шаг 1: Упростить логарифмы
Начнем с первого логарифма:
- Мы знаем, что \( \log_2 4 \) можно выразить через степень двойки. Поскольку \( 4 = 2^2 \), то: \[ \log_2 4 = \log_2 (2^2) = 2 \]
Теперь подставим это значение в уравнение: \[ 2x + \log_4 (\sqrt{x}) - 1.5 = 0 \]
Шаг 2: Упростить второй логарифм
Теперь давайте упростим второй логарифм \( \log_4 (\sqrt{x}) \):
- Мы знаем, что \( \sqrt{x} = x^{1/2} \), поэтому: \[ \log_4 (\sqrt{x}) = \log_4 (x^{1/2}) = \frac{1}{2} \log_4 (x) \]
Подставим это обратно в уравнение: \[ 2x + \frac{1}{2} \log_4 (x) - 1.5 = 0 \]
Шаг 3: Убрать дробь
Чтобы избавиться от дроби, умножим все уравнение на 2: \[ 4x + \log_4 (x) - 3 = 0 \]
Шаг 4: Перейти к логарифму с другим основанием
Теперь преобразуем \( \log_4 (x) \) для удобства. Поскольку \( \log_4 (x) = \frac{\log_2 (x)}{\log_2 (4)} \) и \( \log_2 (4) = 2 \), то: \[ \log_4 (x) = \frac{1}{2} \log_2 (x) \]
Теперь подставим это в уравнение: \[ 4x + \frac{1}{2} \log_2 (x) - 3 = 0 \]
Шаг 5: Упрощение уравнения
Умножив всё на 2 для избавления от дроби, получаем: \[ 8x + \log_2 (x) - 6 = 0 \]
Теперь у нас есть уравнение \( 8x + \log_2 (x) - 6 = 0 \).
Шаг 6: Решение уравнения
Это уравнение сложно решить аналитически, поэтому используем численные методы, или, при необходимости, можем найти его графически или методом подбора.
Попробуем взятие некоторых значений \( x \):
- Если \( x = 1 \): \[ 8(1) + \log_2 (1) - 6 = 8 + 0 - 6 = 2 \quad (\text{не равно } 0) \]
- Если \( x = 0.5 \): \[ 8(0.5) + \log_2 (0.5) - 6 = 4 - 1 - 6 = -3 \quad (\text{не равно } 0) \]
- Если \( x = 0.75 \): \[ 8(0.75) + \log_2 (0.75) - 6 = 6 - 0.415 - 6 = -0.415 \quad (\text{не равно } 0) \]
- Если \( x = 0.9 \): \[ 8(0.9) + \log_2 (0.9) - 6 = 7.2 - 0.152 - 6 = 1.048 \quad (\text{не равно } 0) \]
Таким образом, можно продолжать подбирать значения \( x \) между 0.75 и 0.9, пока не найдем подходящее.
Для более точного ответа будем применять численные методы или графики, чтобы найти корень.
Шаг 7: Ответ
С помощью численного метода или графически вы можете найти, что за пределами подбора у нас есть реальное значение \( x \approx 0.8 \), которое требуется, чтобы уравнение было равно нулю.
Таким образом, мы получили решение уравнения.