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Solve the following equation for \( x \). \( \log _{12}(x+4)+\log _{12}(x+5)=1 \) \( x=\square \)

Ask by Ramirez Zimmerman. in the United States
Dec 08,2024

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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\( x=-1 \).

Solución

Solve the equation \( \log_{12}(x+4)+\log_{12}(x+5)=1 \). Solve the equation by following steps: - step0: Solve for \(x\): \(\log_{12}{\left(x+4\right)}+\log_{12}{\left(x+5\right)}=1\) - step1: Find the domain: \(\log_{12}{\left(x+4\right)}+\log_{12}{\left(x+5\right)}=1,x>-4\) - step2: Transform the expression: \(\log_{12}{\left(\left(x+4\right)\left(x+5\right)\right)}=1\) - step3: Convert the logarithm into exponential form: \(\left(x+4\right)\left(x+5\right)=12^{1}\) - step4: Evaluate the power: \(\left(x+4\right)\left(x+5\right)=12\) - step5: Expand the expression: \(x^{2}+9x+20=12\) - step6: Move the expression to the left side: \(x^{2}+9x+20-12=0\) - step7: Subtract the numbers: \(x^{2}+9x+8=0\) - step8: Factor the expression: \(\left(x+1\right)\left(x+8\right)=0\) - step9: Separate into possible cases: \(\begin{align}&x+1=0\\&x+8=0\end{align}\) - step10: Solve the equation: \(\begin{align}&x=-1\\&x=-8\end{align}\) - step11: Check if the solution is in the defined range: \(\begin{align}&x=-1\\&x=-8\end{align},x>-4\) - step12: Find the intersection: \(x=-1\) The solution to the equation \( \log _{12}(x+4)+\log _{12}(x+5)=1 \) is \( x=-1 \).

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The Deep Dive

To solve the equation \( \log_{12}(x+4) + \log_{12}(x+5) = 1 \), we can use the property of logarithms that states \( \log_a(b) + \log_a(c) = \log_a(bc) \). First, combine the logs: \[ \log_{12}((x+4)(x+5)) = 1 \] Next, convert the logarithm to its exponential form: \[ (x+4)(x+5) = 12^1 \] This simplifies to: \[ (x+4)(x+5) = 12 \] Now, expand the left side: \[ x^2 + 5x + 4x + 20 = 12 \] Simplify: \[ x^2 + 9x + 20 = 12 \] Subtract 12 from both sides: \[ x^2 + 9x + 8 = 0 \] Now, factor the quadratic equation: \[ (x+8)(x+1) = 0 \] Setting each factor to zero gives: \[ x + 8 = 0 \quad \text{or} \quad x + 1 = 0 \] Thus, solving these yields: \[ x = -8 \quad \text{or} \quad x = -1 \] However, we need to check the validity of these solutions within the original logarithmic expressions. For \( x = -8 \): \[ \log_{12}(-4) \quad \text{(not valid)} \] For \( x = -1 \): \[ \log_{12}(3) \quad \text{(valid)} \] Hence, the only valid solution is: \[ x = -1 \] Thus, the final answer is: \( x = -1 \)

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