Домашние задания: Другие предметы

Log x по основанию 3=(1/9)x^3 как решить уровнение (подробнее решение)

Обозначения: log(x;3) - логарифм x по основанию 3
Немного о функциях.
Данная логарифмическая функция монотонно возрастающая, так же как и данная степенная. Это нам мало что дает. В данном случае лучше всего исследовать разность заданных функций и определить, есть ли такая точка, где разность функций меняет знак или хотя бы угол наклона касательной.
Итак, исследуем функцию f(x)=log(x;3)-1/9*x^3
x принадлежит интервалу (0; +бесконечность) из области определения логарифмической функции.
Возьмем первую производную данной функции и определим, есть ли точки экстремума, сколько их, как себя ведет касательная при x>0
df(x)/dx=d(log(x;3)-1/9*x^3)/dx=1/(x*ln3) - 1/3*x^2
Приравниваем производную нулю и находим точки экстремума
при x>0
1/(x*ln3) - 1/3*x^2=0 ==> x^3=3/ln3 ==> x=(3/ln3)^(1/3)
Точка экстремума существует и она одна. Отсюда следует, что функция имеет единственный максимум (или минимум - сейчас мы это определим) в точке
x=(3/ln3)^(1/3)
Исследуемая функция f(x)=log(x;3)-1/9*x^3 при x стремящемся к (3/ln3)^(1/3) возрастает, т. к. производная при x<(3/ln3)^(1/3) больше нуля, в то же время при x>(3/ln3)^(1/3) убывает, т. к. производная при этих значения х меньше нуля. Следовательно точка экстремума является единственной точкой максимума. Вычислим значение исследуемой функции в этой точке максимума и если значение функции в ней будет меньше нуля, то решений у заданного уравнения нет, если больше 0, то данное равенство имеет 2 решения. Итак:
f((3/ln3)^(1/3))=log((3/ln3)^(1/3);3)-1/9*[(3/ln3)^(1/3)]^3=1/3[log(log(e^3;3);3) - log(e;3)]>0
Функция имеет 2 решения.
Автор ответа выше прав, для решения необходимо применять численные методы.
Багдагуль Жапарова
Багдагуль Жапарова
10 096
Лучший ответ
Решить это урАвнение можно только числеными методами. Но можно доказать, что решений будет ровно два (очень непросто).
EO
Evgeniy Olorin
90 723