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10. \( \log _{3} x+\log _{3}(2 x+3)=2 \)

Ask by Pena French. in the United States
Mar 16,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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\( x = 1.5 \)

Solución

Solve the equation \( \log_{3}(x) + \log_{3}(2x+3) = 2 \). Solve the equation by following steps: - step0: Solve for \(x\): \(\log_{3}{\left(x\right)}+\log_{3}{\left(2x+3\right)}=2\) - step1: Find the domain: \(\log_{3}{\left(x\right)}+\log_{3}{\left(2x+3\right)}=2,x>0\) - step2: Transform the expression: \(\log_{3}{\left(x\left(2x+3\right)\right)}=2\) - step3: Convert the logarithm into exponential form: \(x\left(2x+3\right)=3^{2}\) - step4: Evaluate the power: \(x\left(2x+3\right)=9\) - step5: Expand the expression: \(2x^{2}+3x=9\) - step6: Move the expression to the left side: \(2x^{2}+3x-9=0\) - step7: Factor the expression: \(\left(x+3\right)\left(2x-3\right)=0\) - step8: Separate into possible cases: \(\begin{align}&x+3=0\\&2x-3=0\end{align}\) - step9: Solve the equation: \(\begin{align}&x=-3\\&x=\frac{3}{2}\end{align}\) - step10: Check if the solution is in the defined range: \(\begin{align}&x=-3\\&x=\frac{3}{2}\end{align},x>0\) - step11: Find the intersection: \(x=\frac{3}{2}\) The solution to the equation \( \log_{3} x + \log_{3}(2x+3) = 2 \) is \( x = \frac{3}{2} \) or \( x = 1.5 \).

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To solve the equation \( \log _{3} x+\log _{3}(2 x+3)=2 \), we can start by using the property of logarithms that states \( \log_a b + \log_a c = \log_a (bc) \). So, we can combine the logarithmic terms as follows: \[ \log_3 x + \log_3 (2x + 3) = \log_3 (x(2x + 3)) \] This allows us to rewrite the equation as: \[ \log_3 (x(2x + 3)) = 2 \] Next, we convert the logarithmic equation into its exponential form: \[ x(2x + 3) = 3^2 \] \[ x(2x + 3) = 9 \] Now we'll expand and rearrange the equation: \[ 2x^2 + 3x - 9 = 0 \] This is a quadratic equation, and we can use the quadratic formula \( x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \) where \( a = 2, b = 3, c = -9 \): \[ b^2 - 4ac = 3^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-9) = 9 + 72 = 81 \] Thus, the solutions for \( x \) are: \[ x = \frac{-3 \pm \sqrt{81}}{2 \cdot 2} = \frac{-3 \pm 9}{4} \] Calculating the two possible values: 1. \( x = \frac{6}{4} = \frac{3}{2} \) 2. \( x = \frac{-12}{4} = -3 \) Since \( x \) must be positive (as logarithms of non-positive numbers are undefined), we discard \( x = -3 \). Thus, the solution to the equation is: \[ \boxed{\frac{3}{2}} \]

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