Giải phương trình: 3log3 (1 + căn bậc hai x + căn bậc ba x) = 2 log 2 (căn bậc hai x)

Giải phương trình: \(3{\log _3}\left( {1 + \sqrt x + \sqrt[3]{x}} \right) = 2{\log _2}\left( {\sqrt x } \right).\)

Đặt \({\log _2}x = 6t\) ⇒ x = 2^6t.

Thay vào phương trình ta có:

\(3{\log _3}\left( {1 + {2^{3t}} + {2^{2t}}} \right) = 2{\log _2}\left( {{2^{3t}}} \right) = 6t\)

⇔ \({\log _3}\left( {1 + {2^{3t}} + {2^{2t}}} \right) = 2t\)

⇔ \(1 + {2^{3t}} + {2^{2t}} = {3^{2t}}\)

⇔ \({\left( {\frac{1}{9}} \right)^t} + {\left( {\frac{8}{9}} \right)^t} + {\left( {\frac{4}{9}} \right)^t} = 1\) (chia cả 2 vế cho 3^2t)

Xét hàm số \(f\left( t \right) = {\left( {\frac{1}{9}} \right)^t} + {\left( {\frac{8}{9}} \right)^t} + {\left( {\frac{4}{9}} \right)^t} - 1\).

Ta thấy f(2) = 0.

Vì f(t) là hàm nghịch biến nên phương trình f(t) = 0 có 1 nghiệm duy nhất.

Suy ra t = 2 là nghiệm duy nhất.

Ta có: t = 2 ⇔ \({\log _2}x = 6.2 = 12\)

⇒ \(x = {2^{12}} = 4096\)

Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 4096.