equazione logaritmica sotto radice, quali possono essere le difficoltà

equazione logaritmica sotto radice, quali possono essere le difficoltà

L'intervallo di esistenza è venuto per x compreso tra 2 e 32, estremi inclusi. Giunti alla fine, le soluzioni possibili sono 2 e 32, in teoria accettabili perchè soddisfano le condizioni di esistenza, ma effettivamente andando a sostituire 32, risulta non accettabile

Il passaggio incriminato è quello evidenziato nel riquadro viola.
In un'equazione in cui nel membro di destra (o di sinistra) c'è un radicale di indice pari, prima di elevare al quadrato è necessario imporre che entrambi i membri dell'equazione siano non negativi. Nel caso specifico, prima di elevare al quadrato:
1 - log₂(x) = 2·√[log₂(x)-1],
bisogna imporre 1 - log₂(x) ≥ 0, che corrisponde a x ≤ 2 (questo esclude x = 32 come soluzione). Il motivo di questa richiesta è che il termine di destra è senz'altro non negativo, e così deve esserlo pure quello di sinistra. Come riprova, inserendo x = 32 si trova -4 = 4, chiaramente falsa, ma elevando al quadrato e sostituendo x = 32 si troverebbe invece (-4)² = 4² che è un'identità: elevando al quadrato sono stte introdotte soluzioni spurie.
Per fare un esempio più semplice (non legato all'esercizio proposto), consideriamo l'equazione:
-1 = √x.
Questa equazione non ha ovviamente soluzioni (perché √x ≥ 0 sui reali). Se però elevassimo al quadrato, troveremmo x = 1, che non è però soluzione dell'equazione originale.
Da notare che lo stesso controllo è necessario anche prima di procedere col passaggio indicato nel riquadro verde. In quel caso, però, "ci va bene", perché la quantità 2 + √[log₂(x)-1] è sempre positiva (è la somma di 2 e di una radice di indice pari), quindi la condizione di positività (che va comunque imposta) viene soddisfatta automaticamente.

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pasquale.clarizio

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