初级微积分示例

$\log_{b} (2 x^{2} + 5 x - 7) - \log_{b} (2 x + 7) (r^{2} - 1) + \log_{b} (x + 1) = 0$

解题步骤 1

化简左边。

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解题步骤 1.1

使用对数积的性质，即 $\log_{b} (x) + \log_{b} (y) = \log_{b} (x y)$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) (r^{2} - 1) + \log_{b} ((2 x^{2} + 5 x - 7) (x + 1)) = 0$

解题步骤 1.2

化简每一项。

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解题步骤 1.2.1

运用分配律。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} - \log_{b} (2 x + 7) \cdot - 1 + \log_{b} ((2 x^{2} + 5 x - 7) (x + 1)) = 0$

解题步骤 1.2.2

乘以 $- \log_{b} (2 x + 7) \cdot - 1$ 。

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解题步骤 1.2.2.1

将 $- 1$ 乘以 $- 1$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + 1 \log_{b} (2 x + 7) + \log_{b} ((2 x^{2} + 5 x - 7) (x + 1)) = 0$

解题步骤 1.2.2.2

将 $\log_{b} (2 x + 7)$ 乘以 $1$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 x + 7) + \log_{b} ((2 x^{2} + 5 x - 7) (x + 1)) = 0$

解题步骤 1.2.3

将第一个表达式中的每一项与第二个表达式中的每一项相乘来展开 $(2 x^{2} + 5 x - 7) (x + 1)$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 x + 7) + \log_{b} (2 x^{2} x + 2 x^{2} \cdot 1 + 5 x \cdot x + 5 x \cdot 1 - 7 x - 7 \cdot 1) = 0$

解题步骤 1.2.4

化简每一项。

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解题步骤 1.2.4.1

通过指数相加将 $x^{2}$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 1.2.4.1.1

移动 $x$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 x + 7) + \log_{b} (2 (x \cdot x^{2}) + 2 x^{2} \cdot 1 + 5 x \cdot x + 5 x \cdot 1 - 7 x - 7 \cdot 1) = 0$

解题步骤 1.2.4.1.2

将 $x$ 乘以 $x^{2}$ 。

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解题步骤 1.2.4.1.2.1

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 x + 7) + \log_{b} (2 (x \cdot x^{2}) + 2 x^{2} \cdot 1 + 5 x \cdot x + 5 x \cdot 1 - 7 x - 7 \cdot 1) = 0$

解题步骤 1.2.4.1.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 x + 7) + \log_{b} (2 x^{1 + 2} + 2 x^{2} \cdot 1 + 5 x \cdot x + 5 x \cdot 1 - 7 x - 7 \cdot 1) = 0$

解题步骤 1.2.4.1.3

将 $1$ 和 $2$ 相加。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 x + 7) + \log_{b} (2 x^{3} + 2 x^{2} \cdot 1 + 5 x \cdot x + 5 x \cdot 1 - 7 x - 7 \cdot 1) = 0$

解题步骤 1.2.4.2

将 $2$ 乘以 $1$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 x + 7) + \log_{b} (2 x^{3} + 2 x^{2} + 5 x \cdot x + 5 x \cdot 1 - 7 x - 7 \cdot 1) = 0$

解题步骤 1.2.4.3

通过指数相加将 $x$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 1.2.4.3.1

移动 $x$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 x + 7) + \log_{b} (2 x^{3} + 2 x^{2} + 5 (x \cdot x) + 5 x \cdot 1 - 7 x - 7 \cdot 1) = 0$

解题步骤 1.2.4.3.2

将 $x$ 乘以 $x$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 x + 7) + \log_{b} (2 x^{3} + 2 x^{2} + 5 x^{2} + 5 x \cdot 1 - 7 x - 7 \cdot 1) = 0$

解题步骤 1.2.4.4

将 $5$ 乘以 $1$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 x + 7) + \log_{b} (2 x^{3} + 2 x^{2} + 5 x^{2} + 5 x - 7 x - 7 \cdot 1) = 0$

解题步骤 1.2.4.5

将 $- 7$ 乘以 $1$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 x + 7) + \log_{b} (2 x^{3} + 2 x^{2} + 5 x^{2} + 5 x - 7 x - 7) = 0$

解题步骤 1.2.5

将 $2 x^{2}$ 和 $5 x^{2}$ 相加。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 x + 7) + \log_{b} (2 x^{3} + 7 x^{2} + 5 x - 7 x - 7) = 0$

解题步骤 1.2.6

从 $5 x$ 中减去 $7 x$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 x + 7) + \log_{b} (2 x^{3} + 7 x^{2} - 2 x - 7) = 0$

解题步骤 1.3

使用对数积的性质，即 $\log_{b} (x) + \log_{b} (y) = \log_{b} (x y)$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} ((2 x + 7) (2 x^{3} + 7 x^{2} - 2 x - 7)) = 0$

解题步骤 1.4

化简每一项。

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解题步骤 1.4.1

将第一个表达式中的每一项与第二个表达式中的每一项相乘来展开 $(2 x + 7) (2 x^{3} + 7 x^{2} - 2 x - 7)$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 x (2 x^{3}) + 2 x (7 x^{2}) + 2 x (- 2 x) + 2 x \cdot - 7 + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2

化简每一项。

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解题步骤 1.4.2.1

使用乘法的交换性质重写。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 \cdot (2 x \cdot x^{3}) + 2 x (7 x^{2}) + 2 x (- 2 x) + 2 x \cdot - 7 + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.2

通过指数相加将 $x$ 乘以 $x^{3}$ 。

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解题步骤 1.4.2.2.1

移动 $x^{3}$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 \cdot (2 (x^{3} x)) + 2 x (7 x^{2}) + 2 x (- 2 x) + 2 x \cdot - 7 + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.2.2

将 $x^{3}$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 1.4.2.2.2.1

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 \cdot (2 (x^{3} x)) + 2 x (7 x^{2}) + 2 x (- 2 x) + 2 x \cdot - 7 + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.2.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 \cdot (2 x^{3 + 1}) + 2 x (7 x^{2}) + 2 x (- 2 x) + 2 x \cdot - 7 + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.2.3

将 $3$ 和 $1$ 相加。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (2 \cdot (2 x^{4}) + 2 x (7 x^{2}) + 2 x (- 2 x) + 2 x \cdot - 7 + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.3

将 $2$ 乘以 $2$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 2 x (7 x^{2}) + 2 x (- 2 x) + 2 x \cdot - 7 + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.4

使用乘法的交换性质重写。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 2 \cdot (7 x \cdot x^{2}) + 2 x (- 2 x) + 2 x \cdot - 7 + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.5

通过指数相加将 $x$ 乘以 $x^{2}$ 。

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解题步骤 1.4.2.5.1

移动 $x^{2}$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 2 \cdot (7 (x^{2} x)) + 2 x (- 2 x) + 2 x \cdot - 7 + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.5.2

将 $x^{2}$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 1.4.2.5.2.1

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 2 \cdot (7 (x^{2} x)) + 2 x (- 2 x) + 2 x \cdot - 7 + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.5.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 2 \cdot (7 x^{2 + 1}) + 2 x (- 2 x) + 2 x \cdot - 7 + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.5.3

将 $2$ 和 $1$ 相加。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 2 \cdot (7 x^{3}) + 2 x (- 2 x) + 2 x \cdot - 7 + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.6

将 $2$ 乘以 $7$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 14 x^{3} + 2 x (- 2 x) + 2 x \cdot - 7 + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.7

使用乘法的交换性质重写。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 14 x^{3} + 2 \cdot (- 2 x \cdot x) + 2 x \cdot - 7 + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.8

通过指数相加将 $x$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 1.4.2.8.1

移动 $x$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 14 x^{3} + 2 \cdot (- 2 (x \cdot x)) + 2 x \cdot - 7 + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.8.2

将 $x$ 乘以 $x$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 14 x^{3} + 2 \cdot (- 2 x^{2}) + 2 x \cdot - 7 + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.9

将 $2$ 乘以 $- 2$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 14 x^{3} - 4 x^{2} + 2 x \cdot - 7 + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.10

将 $- 7$ 乘以 $2$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 14 x^{3} - 4 x^{2} - 14 x + 7 (2 x^{3}) + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.11

将 $2$ 乘以 $7$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 14 x^{3} - 4 x^{2} - 14 x + 14 x^{3} + 7 (7 x^{2}) + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.12

将 $7$ 乘以 $7$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 14 x^{3} - 4 x^{2} - 14 x + 14 x^{3} + 49 x^{2} + 7 (- 2 x) + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.13

将 $- 2$ 乘以 $7$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 14 x^{3} - 4 x^{2} - 14 x + 14 x^{3} + 49 x^{2} - 14 x + 7 \cdot - 7) = 0$

解题步骤 1.4.2.14

将 $7$ 乘以 $- 7$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 14 x^{3} - 4 x^{2} - 14 x + 14 x^{3} + 49 x^{2} - 14 x - 49) = 0$

解题步骤 1.4.3

将 $14 x^{3}$ 和 $14 x^{3}$ 相加。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 28 x^{3} - 4 x^{2} - 14 x + 49 x^{2} - 14 x - 49) = 0$

解题步骤 1.4.4

将 $- 4 x^{2}$ 和 $49 x^{2}$ 相加。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 28 x^{3} + 45 x^{2} - 14 x - 14 x - 49) = 0$

解题步骤 1.4.5

从 $- 14 x$ 中减去 $14 x$ 。

$- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 28 x^{3} + 45 x^{2} - 28 x - 49) = 0$

解题步骤 1.5

将 $- \log_{b} (2 x + 7) r^{2} + \log_{b} (4 x^{4} + 28 x^{3} + 45 x^{2} - 28 x - 49)$ 中的因式重新排序。

$- r^{2} \log_{b} (2 x + 7) + \log_{b} (4 x^{4} + 28 x^{3} + 45 x^{2} - 28 x - 49) = 0$

解题步骤 2

使用对数的定义将 $\log_{b} (4 x^{4} + 28 x^{3} + 45 x^{2} - 28 x - 49) = r^{2} \log_{b} (2 x + 7)$ 重写成指数形式。如果 $x$ 和 $b$ 是正实数且 $b \neq 1$ ，则 $\log_{b} (x) = y$ 等价于 $b^{y} = x$ 。

$b^{r^{2} \log_{b} (2 x + 7)} = 4 x^{4} + 28 x^{3} + 45 x^{2} - 28 x - 49$

解题步骤 3

求解 $x$ 。

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解题步骤 3.1

取方程两边的自然对数从而去掉指数中的变量。

$\ln (b^{r^{2} \log_{b} (2 x + 7)}) = \ln (4 x^{4} + 28 x^{3} + 45 x^{2} - 28 x - 49)$

解题步骤 3.2

通过将 $r^{2} \log_{b} (2 x + 7)$ 移到对数外来展开 $\ln (b^{r^{2} \log_{b} (2 x + 7)})$ 。

$r^{2} \log_{b} (2 x + 7) \ln (b) = \ln (4 x^{4} + 28 x^{3} + 45 x^{2} - 28 x - 49)$

初级微积分 示例

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