Phương trình mũ sau: \( {32^{\frac{{x + 5}}{{x - 7}}}} = {0,25.125^{\frac{{x + 17}}{{x - 3}}}}\) có mấy nghiệm?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{array}{l} {32^{\frac{{x + 5}}{{x - 7}}}} = {0,25.125^{\frac{{x + 17}}{{x - 3}}}}\\ \begin{array}{*{20}{l}} { \Leftrightarrow {{\left( {{2^5}} \right)}^{\frac{{x + 5}}{{x - 7}}}} = \frac{1}{4}.{{\left( {{5^3}} \right)}^{\frac{{x + 17}}{{x - 3}}}}}\\ { \Leftrightarrow {{4.2}^{5.\frac{{x + 5}}{{x - 7}}}} = {5^{3.\frac{{x + 17}}{{x - 3}}}}}\\ { \Leftrightarrow {2^2}{{.2}^{\frac{{5x + 25}}{{x - 7}}}} = {5^{\frac{{3x + 51}}{{x - 3}}}}}\\ { \Leftrightarrow {2^{2 + \frac{{5x + 25}}{{x - 7}}}} = {5^{\frac{{3x + 51}}{{x - 3}}}}} \end{array} \end{array}\)
Lấy logarit cơ số 2 cả hai vế, ta được:
\(\begin{array}{l} {\log _2}\left( {{2^{\frac{{7x + 11}}{{x - 7}}}}} \right) = {\log _2}\left( {{5^{\frac{{3x + 51}}{{x - 3}}}}} \right) \Leftrightarrow \frac{{7x + 11}}{{x - 7}} = \frac{{3x + 51}}{{x - 3}}{\log _2}5\\ \Rightarrow \left( {7x + 11} \right)\left( {x - 3} \right) = \left( {3x + 51} \right)\left( {x - 7} \right){\log _2}5\\ \Leftrightarrow 7{x^2} - 10x - 33 = (3{x^2} + 30x - 357){\log _2}5(x \ne 7,x \ne 3)\\ \Leftrightarrow (7 - 3{\log _2}5){x^2} - 2(5 + 15{\log _2}5)x - (33 - 357{\log _2}5) = 0\\ \to {\rm{\Delta '}} = {(5 + 15{\log _2}5)^2} + (7 - 3{\log _2}5)(33 - 357{\log _2}5) = 1296\log _2^25 - 2448{\log _2}5 + 256 > 0 \end{array}\)
Phương trình đã cho có hai nghiệm: \( x = \frac{{5 + 15{{\log }_2}5 \pm \sqrt {{\rm{\Delta '}}} }}{{7 - 3{{\log }_2}5}}\)