16*(9 в степени х)-25*(12 в степени х)+9*(16 в степени х)=0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 169x2512x+916x=016 center dot 9 to the x-th power minus 25 center dot 12 to the x-th power plus 9 center dot 16 to the x-th power equals 0 воспользуемся методом сведения к квадратному уравнению через деление на одну из степеней. 1. Преобразование основания степеней Заметим, что все основания являются квадратами или произведением чисел 3 и 4:

  • 9x=(32)x=(3x)29 to the x-th power equals open paren 3 squared close paren to the x-th power equals open paren 3 to the x-th power close paren squared 16x=(42)x=(4x)216 to the x-th power equals open paren 4 squared close paren to the x-th power equals open paren 4 to the x-th power close paren squared 12x=(34)x=3x4x12 to the x-th power equals open paren 3 center dot 4 close paren to the x-th power equals 3 to the x-th power center dot 4 to the x-th power

Перепишем уравнение: 16(3x)225(3x4x)+9(4x)2=016 center dot open paren 3 to the x-th power close paren squared minus 25 center dot open paren 3 to the x-th power center dot 4 to the x-th power close paren plus 9 center dot open paren 4 to the x-th power close paren squared equals 02. Деление на (4x)2open paren 4 to the x-th power close paren squared Это однородное уравнение второго порядка относительно 3x3 to the x-th power и 4x4 to the x-th power. Разделим обе части уравнения на 16x=(4x)216 to the x-th power equals open paren 4 to the x-th power close paren squared (так как 4x04 to the x-th power is not equal to 0 при любых xx): 16(3x)2(4x)2253x4x(4x)2+9(4x)2(4x)2=0the fraction with numerator 16 center dot open paren 3 to the x-th power close paren squared and denominator open paren 4 to the x-th power close paren squared end-fraction minus the fraction with numerator 25 center dot 3 to the x-th power center dot 4 to the x-th power and denominator open paren 4 to the x-th power close paren squared end-fraction plus the fraction with numerator 9 center dot open paren 4 to the x-th power close paren squared and denominator open paren 4 to the x-th power close paren squared end-fraction equals 0 После сокращения получаем: 16(34)2x25(34)x+9=016 center dot open paren three-fourths close paren raised to the 2 x power minus 25 center dot open paren three-fourths close paren to the x-th power plus 9 equals 0 3. Введение новой переменной Пусть t=(34)xt equals open paren three-fourths close paren to the x-th power , где t>0t is greater than 0. Тогда уравнение принимает вид: 16t225t+9=016 t squared minus 25 t plus 9 equals 04. Решение квадратного уравнения Находим дискриминант Dcap D: D=b24ac=(-25)24169=625576=49cap D equals b squared minus 4 a c equals open paren negative 25 close paren squared minus 4 center dot 16 center dot 9 equals 625 minus 576 equals 49 D=7the square root of cap D end-root equals 7 Находим корни tt: t1=25+7216=3232=1t sub 1 equals the fraction with numerator 25 plus 7 and denominator 2 center dot 16 end-fraction equals 32 over 32 end-fraction equals 1 t2=25732=1832=916t sub 2 equals the fraction with numerator 25 minus 7 and denominator 32 end-fraction equals 18 over 32 end-fraction equals 9 over 16 end-fraction 5. Обратная замена Вернемся к переменной xx:

  1. Первый корень:
    (34)x=1open paren three-fourths close paren to the x-th power equals 1 Любое число в нулевой степени равно 1, следовательно:
    x1=0x sub 1 equals 0 Второй корень:
    (34)x=916open paren three-fourths close paren to the x-th power equals 9 over 16 end-fraction Заметим, что 916=(34)29 over 16 end-fraction equals open paren three-fourths close paren squared , следовательно:
    (34)x=(34)2open paren three-fourths close paren to the x-th power equals open paren three-fourths close paren squared x2=2x sub 2 equals 2

Ответ: x1=0x sub 1 equals 0; x2=2x sub 2 equals 2. Хотите, чтобы я проверил другое уравнение подобного типа или разобрал более сложный случай с логарифмами?

Форма ответа

Ваш аватар