1. **Асуудлыг тодорхойлох:**
Өгөгдсөн тоонууд $a_1 = \log_{10} 4$, $a_2 = \log_{10} (9x + 5)$, $a_3 = \log_{10} (9x + 13)$ нь арифметик прогресс үүсгэж байна.
2. **Арифметик прогрессийн тодорхойлолт:**
Арифметик прогрессийн гурван гишүүнд дараах тэгшитгэл биелнэ:
$$a_2 - a_1 = a_3 - a_2$$
Энэ нь дунд гишүүн нь эхний ба гурав дахь гишүүний дунджаар илэрхийлэгддэг гэсэн үг.
3. **Тэгшитгэлийг бичих:**
$$\log_{10} (9x + 5) - \log_{10} 4 = \log_{10} (9x + 13) - \log_{10} (9x + 5)$$
4. **Логарифмын ялгааны дүрмийг ашиглах:**
$$\log_{10} \frac{9x + 5}{4} = \log_{10} \frac{9x + 13}{9x + 5}$$
5. **Логарифмын тэгшитгэлийг тэгшитгэлд хувиргах:**
Логарифмын үндсэн шинж чанараар, хэрвээ $\log_{10} A = \log_{10} B$ бол $A = B$ болно.
Тэгэхээр:
$$\frac{9x + 5}{4} = \frac{9x + 13}{9x + 5}$$
6. **Хоёр талыг үржүүлэх:**
$$ (9x + 5)^2 = 4(9x + 13) $$
7. **Тэгшитгэлийг задлах:**
$$ (9x + 5)^2 = 4(9x + 13) $$
$$ 81x^2 + 90x + 25 = 36x + 52 $$
8. **Бүх гишүүдийг нэг талд шилжүүлэх:**
$$ 81x^2 + 90x + 25 - 36x - 52 = 0 $$
$$ 81x^2 + 54x - 27 = 0 $$
9. **Тэгшитгэлийг хялбаршуулах:**
Бүх гишүүдийг 27-оор хуваая:
$$ \cancel{27} (3x^2 + 2x - 1) = 0 \Rightarrow 3x^2 + 2x - 1 = 0 $$
10. **Квадрат тэгшитгэлийг шийдэх:**
Формула ашиглана:
$$ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} $$
энд $a=3$, $b=2$, $c=-1$.
$$ x = \frac{-2 \pm \sqrt{2^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-1)}}{2 \cdot 3} = \frac{-2 \pm \sqrt{4 + 12}}{6} = \frac{-2 \pm \sqrt{16}}{6} $$
$$ x = \frac{-2 \pm 4}{6} $$
11. **Хоёр шийд гарна:**
$$ x_1 = \frac{-2 + 4}{6} = \frac{2}{6} = \frac{1}{3} $$
$$ x_2 = \frac{-2 - 4}{6} = \frac{-6}{6} = -1 $$
12. **Шийдийг шалгах:**
Логарифмын аргументүүд эерэг байх ёстой:
- $9x + 5 > 0$
- $9x + 13 > 0$
$x = -1$ бол $9(-1) + 5 = -4 < 0$ болохоор үгүй.
$x = \frac{1}{3}$ бол $9 \cdot \frac{1}{3} + 5 = 3 + 5 = 8 > 0$ ба $9 \cdot \frac{1}{3} + 13 = 3 + 13 = 16 > 0$ тул зөв.
**Тэгэхээр хариу:**
$$\boxed{x = \frac{1}{3}}$$
Arith Prog X 13540A
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.