กำหนดให้ A แทนเซตคำตอบของสมการ log6(3⋅4x+2⋅9x)=x+log65 และ
B แทนเซตคำตอบของสมการ x+√1−x2=1+2x√1−x2
จำนวนสมาชิกของเซต A∪B เท่ากับเท่าใด
,
หาสมาชิกในเซต A โดยการหาคำตอบของสมการ
log6(3⋅4x+2⋅9x)=x+log65
จะได้
log6(3⋅4x+2⋅9x)=x+log65log6(3⋅4x+2⋅9x)=xlog66+log65log6(3⋅4x+2⋅9x)=log66x+log65log6(3⋅4x+2⋅9x)=log66x⋅53⋅4x+2⋅9x=5⋅6x3⋅22x+2⋅32x=5⋅2x⋅3x
จากสมการด้านบน กำหนดให้
a=2xb=3x
จะได้
3a2+2b2=5ab3a2−5ab+2b2=0(3a−2b)(a−b)=0
ดังนั้น
3a−2b=0หรือa−b=0
กรณี 3a−2b=0 จะได้
3a−2b=03⋅2x−2⋅3x=03⋅2x=2⋅3x2x−1=3x−1
จากสมการด้านบน ฐานไม่เท่ากัน ทั้งสองข้างจะเท่ากันได้เมื่อเลขยกกำลังจะต้องเป็น 0 เท่านั้น ดังนั้น
x−1=0x=1
กรณี a−b=0 จะได้
a−b=02x−3x=02x=3x
จากสมการด้านบน ฐานไม่เท่ากัน เลขยกกำลังของทั้งสองข้างจะต้องเท่ากับ 0 ดังนั้น
x=0
จากนั้นนำค่าของ x ที่ได้จากทั้งสองกรณีไปตรวจคำตอบ จะได้ว่าทั้งสองค่าเป็นคำตอบ จึงสรุปได้ว่า
A={0,1}
,
จากสมการ
x+√1−x2=1+2x√1−x2
สังเกตุ 1+2√1−x2 มีพจน์ที่คล้ายกับ 2นล คือหน้าเป็น x และหลังเป็น √1−x2
ลองกระจาย
(x+√1−x2)2=x2+2x√1−x2+1−x2=1+2x√1−x2
ดังนั้นจะได้ว่า
x+√1−x2=1+2x√1−x2x+√1−x2=(x+√1−x2)2(x+√1−x2)2−(x+√1−x2)=0(x+√1−x2)(x+√1−x2−1)=0
จากสมการด้านบนจะได้ว่า
x+√1−x2=0หรือx+√1−x2−1=0
กรณี x+√1−x2=0
จะได้
x+√1−x2=0√1−x2=−x1−x2=x22x2=1x2=12x=±1√2
นำค่า x ที่ได้จากกรณีนี้ไปตรวจคำตอบ ปรากฎว่า x=1√2 ไม่ใช่คำตอบของสมการนี้ และ x=−1√2 เป็นคำตอบของสมการนี้
กรณี x+√1−x2−1=0 จะได้
x+√1−x2−1=0x+√1−x2=1√1−x2=1−x1−x2=(1−x)21−x2=1−2x+x22x2−2x=02x(x−1)=0x=0,1
นำคำตอบที่ได้ในกรณีนี้ไปตรวจคำตอบจะได้ว่า x=0 และ x=1 เป็นคำตอบ
ดังนั้น
B={0,1,−1√2}
,
จาก
A={0,1}
และ
B={0,1,−1√2}
จะได้ว่า
A∪B={0,1,−1√2}
ดังนั้น
n(A∪B)=3