Чтобы логарифмическое выражение имело смысл, значение под логарифмом должно быть больше нуля. Рассмотрим выражение:
\[ \log_7(x^2 - x - 6) \]
Для существования этого логарифма необходимо и достаточно, чтобы:
\[ x^2 - x - 6 > 0 \]
Решим неравенство:
Найдем нули функции. Это делается путем решения квадратного уравнения:
\[ x^2 - x - 6 = 0 \]
Используем дискриминант:
\[ D = b^2 - 4ac = (-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-6) = 1 + 24 = 25 \]
Находим корни:
\[ x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{1 \pm 5}{2} \]
\[ x_1 = \frac{6}{2} = 3, \quad x_2 = \frac{-4}{2} = -2 \]
Интервалы. Определим знаки выражения на интервалах, которые получились после разбиения числовой прямой в точках \(x = -2\) и \(x = 3\):
- Интервал \((-\infty, -2)\)
- Интервал \((-2, 3)\)
- Интервал \((3, +\infty)\)
Определение знаков на интервалах:
Поскольку это парабола, ветви направлены вверх. Расставим знаки, используя метод интервалов:
- На интервале \((-\infty, -2)\), положительная область.
- На интервале \((-2, 3)\), отрицательная область.
- На интервале \((3, +\infty)\), положительная область.
Решение. Подходящие значения \(x\), на которых выражение положительно, находятся на интервалах:
\[ x \in (-\infty, -2) \cup (3, +\infty) \]
Таким образом, выражение \(\log_7(x^2 - x - 6)\) имеет смысл при \(x \in (-\infty, -2) \cup (3, +\infty)\).