Question Number 198222 by cortano12 last updated on 14/Oct/23
$$\:\:\:\mathrm{log}\:_{\mathrm{4}} \left(\mathrm{5}^{\mathrm{x}} −\mathrm{3}^{\mathrm{x}} \right)\:=\:\mathrm{log}\:_{\mathrm{5}} \left(\mathrm{4}^{\mathrm{x}} +\mathrm{3}^{\mathrm{x}\:} \right) \\ $$
Commented by Rasheed.Sindhi last updated on 14/Oct/23
$$\mathrm{4}^{\mathrm{2}} +\mathrm{3}^{\mathrm{2}} =\mathrm{5}^{\mathrm{2}} \:\: \\ $$$$\mathrm{log}_{\mathrm{5}} \left(\mathrm{4}^{\mathrm{2}} +\mathrm{3}^{\mathrm{2}} \right)=\mathrm{log}_{\mathrm{5}} \mathrm{5}^{\mathrm{2}} \: \\ $$$$\mathrm{log}_{\mathrm{5}} \left(\mathrm{4}^{\mathrm{2}} +\mathrm{3}^{\mathrm{2}} \right)=\mathrm{2}……\left({i}\right) \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{5}^{\mathrm{2}} −\mathrm{3}^{\mathrm{2}} =\mathrm{4}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{log}_{\mathrm{4}} \left(\mathrm{5}^{\mathrm{2}} −\mathrm{3}^{\mathrm{2}} \right)=\mathrm{log}_{\mathrm{4}} \mathrm{4}^{\mathrm{2}} \:\: \\ $$$$\mathrm{log}_{\mathrm{4}} \left(\mathrm{5}^{\mathrm{2}} −\mathrm{3}^{\mathrm{2}} \right)=\mathrm{2}……\left({ii}\right) \\ $$$$\left({i}\right)\:\&\:\left({ii}\right): \\ $$$$\:\mathrm{log}_{\mathrm{5}} \left(\mathrm{4}^{\mathrm{2}} +\mathrm{3}^{\mathrm{2}} \right)=\mathrm{log}_{\mathrm{4}} \left(\mathrm{5}^{\mathrm{2}} −\mathrm{3}^{\mathrm{2}} \right) \\ $$$$\mathrm{Comparing}\:\mathrm{with} \\ $$$$\:\mathrm{log}_{\mathrm{5}} \left(\mathrm{4}^{\mathrm{x}} +\mathrm{3}^{\mathrm{x}} \right)=\mathrm{log}_{\mathrm{4}} \left(\mathrm{5}^{\mathrm{x}} −\mathrm{3}^{\mathrm{x}} \right) \\ $$$$\mathrm{yields} \\ $$$$\mathrm{x}=\mathrm{2} \\ $$
Answered by Rasheed.Sindhi last updated on 14/Oct/23
$$\:\:\:\mathrm{log}\:_{\mathrm{4}} \left(\mathrm{5}^{\mathrm{x}} −\mathrm{3}^{\mathrm{x}} \right)\:=\:\mathrm{log}\:_{\mathrm{5}} \left(\mathrm{4}^{\mathrm{x}} +\mathrm{3}^{\mathrm{x}\:} \right)=\mathrm{k} \\ $$$$\:\:\:\mathrm{4}^{\mathrm{k}} =\mathrm{5}^{\mathrm{x}} −\mathrm{3}^{\mathrm{x}} \:,\:\:\mathrm{5}^{\mathrm{k}} =\mathrm{4}^{\mathrm{x}} +\mathrm{3}^{\mathrm{x}\:} \\ $$$$\mathrm{4}^{\mathrm{k}} +\mathrm{5}^{\mathrm{k}} =\mathrm{5}^{\mathrm{x}} +\mathrm{4}^{\mathrm{x}} \Rightarrow\mathrm{k}=\mathrm{x} \\ $$$$\:\therefore\mathrm{log}\:_{\mathrm{4}} \left(\mathrm{5}^{\mathrm{x}} −\mathrm{3}^{\mathrm{x}} \right)\:=\:\mathrm{log}\:_{\mathrm{5}} \left(\mathrm{4}^{\mathrm{x}} +\mathrm{3}^{\mathrm{x}\:} \right)=\mathrm{x} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{4}^{\mathrm{x}} =\mathrm{5}^{\mathrm{x}} −\mathrm{3}^{\mathrm{x}} \:,\:\mathrm{5}^{\mathrm{x}} =\mathrm{4}^{\mathrm{x}} +\mathrm{3}^{\mathrm{x}\:} \\ $$$$\mathrm{Both}\:\mathrm{are}\:\mathrm{equivalent}\:\mathrm{to}: \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\mathrm{4}^{\mathrm{x}} +\mathrm{3}^{\mathrm{x}\:} =\mathrm{5}^{\mathrm{x}} \\ $$$$\mathrm{Which}\:\mathrm{is}\:\mathrm{only}\:\mathrm{true}\:\mathrm{for} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{x}=\mathrm{2} \\ $$