4В. а) Решите уравнение \(\log _2^2\left( {{x^2}} \right)-16{\log _2}\left( {2x} \right) + 31 = 0\);

б) Найдите все корни принадлежащие промежутку \(\left[ {3;\,6} \right]\).

Ответ

ОТВЕТ: а) \(2\sqrt 2 ;\;\;\;4\sqrt 2 ;\)

              б) \(4\sqrt 2 .\)

Решение

а) \(\log _2^2\left( {{x^2}} \right)-16{\log _2}\left( {2x} \right) + 31 = 0.\)

Запишем ОДЗ:  \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x^2} > 0,}\\{2x > 0\,}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x \ne 0,}\\{x > 0\,\,}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;x > 0.\)

\(\log _2^2\left( {{x^2}} \right)-16{\log _2}\left( {2x} \right) + 31 = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;{2^2}\log _2^2x-16\left( {{{\log }_2}2 + {{\log }_2}x} \right) + 31 = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;4\log _2^2x-16-16{\log _2}x + 31 = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;4\log _2^2x-16{\log _2}x + 15 = 0.\)

Пусть  \({\log _2}x = t.\)  Тогда уравнение примет вид:

\(4{t^2}-16t + 15 = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{t} = \frac{3}{2},}\\{{t} = \frac{5}{2}.}\end{array}} \right.\)

Вернёмся к прежней переменной:

\(\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{{\log }_2}x = \frac{3}{2},}\\{{{\log }_2}x = \frac{5}{2}\;}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 2\sqrt 2 ,}\\{x = 4\sqrt 2 .}\end{array}} \right.\)

б) Отберём корни, принадлежащие отрезку  \(\left[ {3;\,6} \right].\)

Так как  \(2\sqrt 2  = \sqrt 8  < \sqrt 9  = 3,\)  то  \(x = 2\sqrt 2 \,\, \notin \,\left[ {3;\,6} \right].\)

Так как  \(3 = \sqrt 9  < 4\sqrt 2  = \sqrt {32}  < \sqrt {36}  = 6,\)  то  \(x = 4\sqrt 2 \,\, \in \,\left[ {3;\,6} \right].\)

Ответ:  а) \(2\sqrt 2 ;\;\;\;4\sqrt 2 ;\)

             б) \(4\sqrt 2 .\)