Biết rằng phương trình \(\log _{3}\left(3^{x+1}-1\right)=2 x+\log _{\frac{1}{3}} 2\) có hai nghiệm là x1 và x2 . Tính tổng \(S=27^{x_{1}}+27^{x_{2}}\)
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{aligned} &\text { Điều kiện xác định: } 3^{x+1}-1>0 \Leftrightarrow x>-1 \text { . }\\ &\text { Phương trình đã cho tương đương với } \log _{3}\left(3^{x+1}-1\right)=2 x-\log _{3} 2\\ &\Leftrightarrow \log _{3}\left(3^{x+1}-1\right)+\log _{3} 2=2 x \Leftrightarrow 2\left(3^{x+1}-1\right)=3^{2 x}\\ &\Leftrightarrow 3^{2 x}-6.3^{x}+2=0\quad(1) \end{aligned}\)
\(\text { Do } x_{1}, x_{2} \text { cũng là hai nghiệm của phương trình (1) nên theo Viet, ta có: }\left\{\begin{array}{l} 3^{x_{1}}+3^{x_{2}}=6 \\ 3^{x_{1}} \cdot 3^{x_{2}}=2 \end{array}\right. \text { . }\)
\(\text { Ta có: } S=27^{x_{1}}+27^{x_{2}}=\left(3^{x_{1}}+3^{x_{2}}\right)^{3}-3.3^{x_{1}} \cdot 3^{x_{2}} \cdot\left(3^{x_{1}}+3^{x_{2}}\right)=6^{3}-3.2 \cdot 6=180 \text { . }\)