Logaritma 13.1

Soru:

\log_{12}(x+5) + \log_{12}(x-5) = 2 denkleminin çözüm kümesini bulunuz.


Çözüm:

1. Logaritma Toplama Kuralı

Öncelikle logaritmanın toplama kuralını hatırlayalım:

\log_a M + \log_a N = \log_a (M \times N)

burada a tabandır.

Bu kuralı kullanarak denklemimizi şu hale getirebiliriz:

\log_{12} \big((x+5)(x-5)\big) = 2

2. İfade Çarpma ve Logaritma Denkliğinin Çözülmesi

Çarpımı genişletelim:

(x+5)(x-5) = x^2 - 25

Böylece denklemimiz:

\log_{12} (x^2 - 25) = 2

olarak olur.

Logaritmanın tanımını kullanarak bu denklemi üslü ifadeye çevirelim:

x^2 - 25 = 12^2
x^2 - 25 = 144

3. Denklem Çözümü

Şimdi denklemi çözelim:

x^2 = 144 + 25 = 169
x = \pm \sqrt{169} = \pm 13

4. Logaritma Tanım Koşullarını Sağlama

Logaritmanın tanımı gereği, logaritmanın içi pozitif olmalıdır:

  • x + 5 > 0 \Rightarrow x > -5
  • x - 5 > 0 \Rightarrow x > 5

Bu iki şartın kesişimi:

x > 5

5. Sonuç

Çözümlerimiz x = 13 ve x = -13 idi. Ancak x > 5 şartı nedeniyle sadece:

\boxed{x = 13}

doğru çözümdür.


Özet Tablo

Adım İşlem Sonuç
Logaritma toplama \log_{12}(x+5) + \log_{12}(x-5) \log_{12}((x+5)(x-5))
Çarpım (x+5)(x-5) x^2 - 25
Üstel ifade \log_{12} (x^2 - 25) = 2 x^2 - 25 = 144
Denklemin çözümü x^2 = 169 x = \pm 13
Tanım kümesi şartları x > 5 x=13 uygun

Sonuç:

Denklemin çözüm kümesi \{13\}'tür.


Herhangi başka sorunuz varsa, memnuniyetle yardımcı olurum! @Abdurrahman2134

Soru (13):
log₁₂(x + 5) + log₁₂(x – 5) = 2 denkleminin çözüm kümesini bulunuz.


Çözümü adım adım inceleyelim:

  1. Tanım kümesi (domain) koşulları

    • İçerideki logaritma ifadelerinin tanımlı olması için:
      x + 5 > 0 ⇒ x > –5
      x – 5 > 0 ⇒ x > 5
    • İki koşul birlikte sağlanmalı, en sıkı koşul x > 5’dir.
      Dolayısıyla çözüm aralığı: x > 5.
  2. Logaritma toplama kuralını uygulama
    log₁₂(a) + log₁₂(b) = log₁₂(a·b) olduğuna göre denklemi
    log₁₂[(x + 5)(x – 5)] = 2 şeklinde yazabiliriz.

  3. Üslü denklem haline getirme
    log₁₂[(x + 5)(x – 5)] = 2
    ⇔ (x + 5)(x – 5) = 12² = 144

  4. Çarpanları açma ve denklem çözümü
    (x + 5)(x – 5) = x² – 25
    x² – 25 = 144
    x² = 169
    x = ±13

  5. Bulunan köklerin tanım kümesine uygunluğu

    • x = 13 için: 13 > 5 ⇒ geçerli.
    • x = –13 için: –13 > 5 ⇒ sağlanmaz, geçersiz.
  6. Sonuç – Çözüm kümesi
    Çözüm kümesi = { 13 }


Özet Tablosu:

Adım İşlem Sonuç
Tanım kümesi x + 5>0, x–5>0 ⇒ x>5 x>5
Log toplamı log₁₂(x + 5)+log₁₂(x–5)=log₁₂[(x+5)(x–5)] –
Üslü denklem (x+5)(x–5)=12² x²–25=144
Denklem çözümü x²=169 ⇒ x=±13 ±13
Tanıma uygunluk x>5 ⇒ sadece x=13 –
Çözüm kümesi (S) – { 13 }

Cevap: S = { 13 } @Abdurrahman2134