Конечно, давайте подробно разберем решение уравнения:
[ \lg^2(x) + 4 \lg(10x) = 1 ]
Для начала упростим выражение ( \lg(10x) ):
[ \lg(10x) = \lg(10) + \lg(x) ]
Известно, что ( \lg(10) = 1 ), поэтому у нас получается:
[ \lg(10x) = 1 + \lg(x) ]
Теперь подставим это выражение в исходное уравнение:
[ \lg^2(x) + 4(1 + \lg(x)) = 1 ]
Раскроем скобки:
[ \lg^2(x) + 4 + 4\lg(x) = 1 ]
Перенесем все слагаемые на одну сторону уравнения:
[ \lg^2(x) + 4\lg(x) + 4 - 1 = 0 ]
[ \lg^2(x) + 4\lg(x) + 3 = 0 ]
Теперь у нас получилось квадратное уравнение относительно ( \lg(x) ):
[ (\lg(x))^2 + 4\lg(x) + 3 = 0 ]
Обозначим ( \lg(x) = t ). Тогда уравнение примет вид:
[ t^2 + 4t + 3 = 0 ]
Решим это квадратное уравнение. Для этого найдем его корни по формуле:
[ t = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ]
Здесь ( a = 1 ), ( b = 4 ), ( c = 3 ). Подставим эти значения в формулу:
[ t = \frac{-4 \pm \sqrt{4^2 - 4 \cdot 1 \cdot 3}}{2 \cdot 1} ]
[ t = \frac{-4 \pm \sqrt{16 - 12}}{2} ]
[ t = \frac{-4 \pm \sqrt{4}}{2} ]
[ t = \frac{-4 \pm 2}{2} ]
Получаем два корня:
[ t_1 = \frac{-4 + 2}{2} = \frac{-2}{2} = -1 ]
[ t_2 = \frac{-4 - 2}{2} = \frac{-6}{2} = -3 ]
Теперь вернемся к переменной ( \lg(x) ):
[ \lg(x) = -1 ]
[ \lg(x) = -3 ]
Решим эти уравнения. Для этого вспомним, что (\lg(x) = -1) означает:
[ x = 10^{-1} = \frac{1}{10} ]
А (\lg(x) = -3) означает:
[ x = 10^{-3} = \frac{1}{1000} ]
Таким образом, уравнение имеет два решения:
[ x = \frac{1}{10} ]
[ x = \frac{1}{1000} ]
Ответ: ( x = \frac{1}{10} ) и ( x = \frac{1}{1000} ).