1. **Problema (a):** Risolvere $\log_2(x + 3) + \log_2(x) = 2$.
Usiamo la proprietà dei logaritmi: $\log_b(m) + \log_b(n) = \log_b(m \cdot n)$.
Quindi:
$$\log_2((x+3) \cdot x) = 2$$
2. Convertiamo l'equazione logaritmica in forma esponenziale:
$$ (x+3)x = 2^2 $$
$$ x^2 + 3x = 4 $$
3. Portiamo tutto a sinistra per formare un'equazione quadratica:
$$ x^2 + 3x - 4 = 0 $$
4. Risolviamo con la formula quadratica:
$$ x = \frac{-3 \pm \sqrt{3^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-4)}}{2 \cdot 1} = \frac{-3 \pm \sqrt{9 + 16}}{2} = \frac{-3 \pm \sqrt{25}}{2} $$
5. Calcoliamo le soluzioni:
$$ x_1 = \frac{-3 + 5}{2} = 1 $$
$$ x_2 = \frac{-3 - 5}{2} = -4 $$
6. Verifichiamo il dominio: i logaritmi sono definiti solo per argomenti positivi.
Per $\log_2(x)$ serve $x > 0$ e per $\log_2(x+3)$ serve $x+3 > 0 \Rightarrow x > -3$.
Quindi $x=1$ è valido, $x=-4$ no.
**Risposta (a):** $x=1$.
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1. **Problema (b):** Risolvere $\log(x^2 + 3) = \log(4x)$.
Se $\log(a) = \log(b)$ e $a,b > 0$, allora $a = b$.
2. Quindi:
$$ x^2 + 3 = 4x $$
3. Portiamo tutto a sinistra:
$$ x^2 - 4x + 3 = 0 $$
4. Risolviamo con la formula quadratica:
$$ x = \frac{4 \pm \sqrt{(-4)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 3}}{2} = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 12}}{2} = \frac{4 \pm 2}{2} $$
5. Calcoliamo le soluzioni:
$$ x_1 = \frac{4 + 2}{2} = 3 $$
$$ x_2 = \frac{4 - 2}{2} = 1 $$
6. Verifichiamo il dominio: $x^2 + 3 > 0$ sempre vero, ma $4x > 0 \Rightarrow x > 0$.
Entrambe le soluzioni sono positive, quindi valide.
**Risposta (b):** $x=1$ o $x=3$.
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1. **Problema (c):** Risolvere $\log_3(2x - 1) - \log_3(x - 2) = 1$.
Usiamo la proprietà: $\log_b(m) - \log_b(n) = \log_b(\frac{m}{n})$.
2. Quindi:
$$ \log_3\left(\frac{2x - 1}{x - 2}\right) = 1 $$
3. Convertiamo in forma esponenziale:
$$ \frac{2x - 1}{x - 2} = 3^1 = 3 $$
4. Moltiplichiamo entrambi i lati per $x-2$:
$$ 2x - 1 = 3(x - 2) $$
5. Svolgiamo:
$$ 2x - 1 = 3x - 6 $$
6. Portiamo tutto a sinistra:
$$ 2x - 1 - 3x + 6 = 0 $$
$$ -x + 5 = 0 $$
7. Risolviamo:
$$ x = 5 $$
8. Verifichiamo il dominio:
$$ 2x - 1 > 0 \Rightarrow 2(5) - 1 = 9 > 0 $$
$$ x - 2 > 0 \Rightarrow 5 - 2 = 3 > 0 $$
Quindi $x=5$ è valido.
**Risposta (c):** $x=5$.
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1. **Problema (d):** Risolvere $\log_2(x - 1) \leq 3$.
2. Convertiamo in forma esponenziale:
$$ x - 1 \leq 2^3 $$
$$ x - 1 \leq 8 $$
3. Risolviamo:
$$ x \leq 9 $$
4. Verifichiamo il dominio:
$$ x - 1 > 0 \Rightarrow x > 1 $$
5. Quindi la soluzione è:
$$ 1 < x \leq 9 $$
**Risposta (d):** $x \in (1, 9]$.
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1. **Problema (e):** Risolvere $\log_{\frac{1}{3}}(x - 2) > -1$.
2. Ricordiamo che la base $\frac{1}{3}$ è tra 0 e 1, quindi la funzione logaritmica è decrescente.
3. Convertiamo in forma esponenziale tenendo conto della base decrescente:
$$ x - 2 < \left(\frac{1}{3}\right)^{-1} $$
4. Calcoliamo:
$$ \left(\frac{1}{3}\right)^{-1} = 3 $$
5. Quindi:
$$ x - 2 < 3 $$
$$ x < 5 $$
6. Verifichiamo il dominio:
$$ x - 2 > 0 \Rightarrow x > 2 $$
7. La soluzione è:
$$ 2 < x < 5 $$
**Risposta (e):** $x \in (2, 5)$.
Logaritmic Equations B6C11F
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