1. Planteamos el problema: Resolver la ecuación $2 \log x - \log (x^2 - 6) = 1$.
2. Usamos la propiedad de logaritmos: $a \log b = \log b^a$ y la propiedad de la resta de logaritmos: $\log a - \log b = \log \frac{a}{b}$.
3. Aplicamos estas propiedades para simplificar la ecuación:
$$2 \log x - \log (x^2 - 6) = \log x^2 - \log (x^2 - 6) = \log \frac{x^2}{x^2 - 6}$$
4. Entonces la ecuación queda:
$$\log \frac{x^2}{x^2 - 6} = 1$$
5. Recordamos que $\log a = b$ implica $a = 10^b$, por lo que:
$$\frac{x^2}{x^2 - 6} = 10^1 = 10$$
6. Multiplicamos ambos lados por $x^2 - 6$ para eliminar el denominador:
$$x^2 = 10(x^2 - 6)$$
7. Expandimos y simplificamos:
$$x^2 = 10x^2 - 60$$
8. Restamos $10x^2$ de ambos lados:
$$x^2 - 10x^2 = -60$$
$$\cancel{x^2} - 10\cancel{x^2} = -60$$
$$-9x^2 = -60$$
9. Dividimos ambos lados entre $-9$:
$$x^2 = \frac{-60}{-9} = \frac{60}{9} = \frac{20}{3}$$
10. Tomamos la raíz cuadrada de ambos lados:
$$x = \pm \sqrt{\frac{20}{3}} = \pm \frac{2\sqrt{15}}{3}$$
11. Verificamos que los valores de $x$ sean válidos en la ecuación original (el argumento de los logaritmos debe ser positivo):
- Para $x = \frac{2\sqrt{15}}{3}$, $x > 0$ y $x^2 - 6 = \frac{20}{3} - 6 = \frac{20 - 18}{3} = \frac{2}{3} > 0$, válido.
- Para $x = -\frac{2\sqrt{15}}{3}$, $x < 0$ y $\log x$ no está definido, no válido.
12. Por lo tanto, la solución es:
$$x = \frac{2\sqrt{15}}{3}$$
Logarithmic Equation 7E6864
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