与えられた対数方程式 $\log_2(x+2) = \log_2(x^2-3x-10)$ を解き、$x$ の値を求める問題です。

代数学対数方程式二次方程式因数分解真数条件
2025/3/21

1. 問題の内容

与えられた対数方程式 log2(x+2)=log2(x23x10)\log_2(x+2) = \log_2(x^2-3x-10) を解き、xx の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、対数の真数部分が等しいことから、以下の方程式が得られます。
x+2=x23x10x+2 = x^2-3x-10
この方程式を整理して、xx についての二次方程式にします。
0=x24x120 = x^2-4x-12
次に、二次方程式を因数分解します。
0=(x6)(x+2)0 = (x-6)(x+2)
よって、x=6x=6 または x=2x=-2 が得られます。
対数関数において、真数は正でなければなりません。したがって、与えられた方程式の真数条件を確認する必要があります。
x+2>0x+2 > 0 より、x>2x > -2
x23x10>0x^2-3x-10 > 0 より、 (x5)(x+2)>0(x-5)(x+2) > 0 。したがって、x>5x > 5 または x<2x < -2
上記の真数条件を満たす解を検討します。
x=6x=6 の場合、x+2=8>0x+2=8 > 0 かつ x23x10=361810=8>0x^2-3x-10 = 36 - 18 - 10 = 8 > 0 なので、条件を満たします。
x=2x=-2 の場合、x+2=0x+2=0 となり、x+2>0x+2>0 を満たさないため、x=2x=-2 は解ではありません。

3. 最終的な答え

したがって、方程式の解は x=6x=6 です。

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