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一个错误答案

本课属于 Coddy Algebra 2 学习旅程的“指数函数、对数与数列”单元。第 31 课,共 46 课。

求解 ln⁡(x)+ln⁡(x+4)=ln⁡(5)\ln\left(x\right)+\ln\left(x+4\right) = \ln\left(5\right)。把左边合并为 ln⁡(x(x+4))\ln\left(x\left(x+4\right)\right),令真数相等,得到 x2+4x−5=0{x}^{2}+4x-5 = 0,因式分解后为 (x+5)(x−1)=0\left(x+5\right)\left(x-1\right) = 0。候选解是 1 和 -5。

把 -5 代入合并后的方程,看起来没问题:x(x+4)x\left(x+4\right) 等于 -5 乘以 -1,也就是 5。把它代入原方程就会立刻发现不成立,因为 ln⁡(−5)\ln\left(-5\right) 没有定义。因此,-5 是一个错误答案,也称为增根,只有 x = 1 符合条件。

它是从哪里来的?原始方程要求每个输入都为正数:x 和 x+4x+4 都要大于 0。合并后的对数只要求它们的乘积为正,而两个负数相乘也会得到正数。合并对数放宽了条件,因此这个二次方程接受了一个原始方程不允许的答案。这就是为什么检查时总要回到原始方程,而不是回到你写出的某一行。

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挑战

求解 ln⁡(x)+ln⁡(x−3)=ln⁡(10)\ln\left(x\right)+\ln\left(x-3\right) = \ln\left(10\right)。检查两个候选值,只保留正确答案。

亲手试试

ln⁡(x)+ln⁡(x−3)=ln⁡(10)\ln\left(x\right)+\ln\left(x-3\right) = \ln\left(10\right)

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