Lösung 3.4:3c
Aus Online Mathematik Brückenkurs 1
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- | < | + | Dies setzt aber voraus, dass die Ausdrücke <math>\ln x</math> und <math>\ln (x+4)</math> definiert sind, also dass <math>x > 0</math> und <math>x+4 > 0\,</math>. Also müssen wir beachten, dass die Lösungen ''x'' der Gleichung |
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+ | {{Abgesetzte Formel||<math>\ln (x(x+4)) = \ln (2x+3)</math>}} | ||
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+ | <math>x > 0</math> erfüllt sind (<math>x+\text{4}>0</math> ist dann automatisch erfüllt). | ||
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+ | Die Gleichung ist nur dann erfüllt, wenn die Argumente <math>x(x+4)</math> und <math>2x+3</math> der Logarithmen gleich und grösser als null sind : | ||
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+ | {{Abgesetzte Formel||<math>x(x+4) = 2x+3\,\textrm{.}</math>}} | ||
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+ | Dies entspricht der Gleichung <math>x^2+2x-3=0</math>. Durch quadratische Ergänzung erhalten wir die Lösungen | ||
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+ | {{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align} | ||
+ | (x+1)^2-1^2-3 &= 0\,,\\ | ||
+ | (x+1)^2=4\,, | ||
+ | \end{align}</math>}} | ||
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+ | Also ist <math>x=-1\pm 2</math> oder <math>x=-3</math> und <math>x=1\,</math>. | ||
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+ | Nachdem <math>x=-3</math> negativ ist, ist dies keine gültige Lösung. <math>x=1</math> im erfüllt im Gegensatz dazu <math>x > 0</math> und <math>x(x+4) = 2x+3 > 0\,</math>. Daher ist die Lösung <math>x=1\,</math>. |
Aktuelle Version
Mit einem der Logarithmusgesetze können wir die linke Seite mit nur einem Logarithmusterm schreiben:
\displaystyle \ln x+\ln (x+4) = \ln (x(x+4))\,, |
Dies setzt aber voraus, dass die Ausdrücke \displaystyle \ln x und \displaystyle \ln (x+4) definiert sind, also dass \displaystyle x > 0 und \displaystyle x+4 > 0\,. Also müssen wir beachten, dass die Lösungen x der Gleichung
\displaystyle \ln (x(x+4)) = \ln (2x+3) |
\displaystyle x > 0 erfüllt sind (\displaystyle x+\text{4}>0 ist dann automatisch erfüllt).
Die Gleichung ist nur dann erfüllt, wenn die Argumente \displaystyle x(x+4) und \displaystyle 2x+3 der Logarithmen gleich und grösser als null sind :
\displaystyle x(x+4) = 2x+3\,\textrm{.} |
Dies entspricht der Gleichung \displaystyle x^2+2x-3=0. Durch quadratische Ergänzung erhalten wir die Lösungen
\displaystyle \begin{align}
(x+1)^2-1^2-3 &= 0\,,\\ (x+1)^2=4\,, \end{align} |
Also ist \displaystyle x=-1\pm 2 oder \displaystyle x=-3 und \displaystyle x=1\,.
Nachdem \displaystyle x=-3 negativ ist, ist dies keine gültige Lösung. \displaystyle x=1 im erfüllt im Gegensatz dazu \displaystyle x > 0 und \displaystyle x(x+4) = 2x+3 > 0\,. Daher ist die Lösung \displaystyle x=1\,.