2*16^x+3*36^x-9*81^x=0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 216x+336x981x=02 center dot 16 to the x-th power plus 3 center dot 36 to the x-th power minus 9 center dot 81 to the x-th power equals 0 воспользуемся методом сведения к однородному уравнению. 1. Преобразование оснований Заметим, что все основания являются степенями чисел 2 и 3:

  • 16x=(24)x=(22x)216 to the x-th power equals open paren 2 to the fourth power close paren to the x-th power equals open paren 2 raised to the 2 x power close paren squared или (4x)2open paren 4 to the x-th power close paren squared 81x=(34)x=(32x)281 to the x-th power equals open paren 3 to the fourth power close paren to the x-th power equals open paren 3 raised to the 2 x power close paren squared или (9x)2open paren 9 to the x-th power close paren squared 36x=(49)x=4x9x36 to the x-th power equals open paren 4 center dot 9 close paren to the x-th power equals 4 to the x-th power center dot 9 to the x-th power

Перепишем уравнение в виде: 2(4x)2+3(4x9x)9(9x)2=02 center dot open paren 4 to the x-th power close paren squared plus 3 center dot open paren 4 to the x-th power center dot 9 to the x-th power close paren minus 9 center dot open paren 9 to the x-th power close paren squared equals 02. Деление на (9x)2open paren 9 to the x-th power close paren squared Так как значение 9x9 to the x-th power всегда больше нуля, мы можем разделить обе части уравнения на (9x)2open paren 9 to the x-th power close paren squared, чтобы перейти к одной переменной: 2(4x)2(9x)2+34x9x(9x)29(9x)2(9x)2=0the fraction with numerator 2 center dot open paren 4 to the x-th power close paren squared and denominator open paren 9 to the x-th power close paren squared end-fraction plus the fraction with numerator 3 center dot 4 to the x-th power center dot 9 to the x-th power and denominator open paren 9 to the x-th power close paren squared end-fraction minus the fraction with numerator 9 center dot open paren 9 to the x-th power close paren squared and denominator open paren 9 to the x-th power close paren squared end-fraction equals 0 После сокращения получаем: 2(49)2x+3(49)x9=02 center dot open paren four-nineths close paren raised to the 2 x power plus 3 center dot open paren four-nineths close paren to the x-th power minus 9 equals 0 3. Введение новой переменной Пусть t=(49)xt equals open paren four-nineths close paren to the x-th power , где t>0t is greater than 0. Тогда уравнение принимает вид квадратного: 2t2+3t9=02 t squared plus 3 t minus 9 equals 04. Решение квадратного уравнения Найдем дискриминант: D=b24ac=3242(-9)=9+72=81cap D equals b squared minus 4 a c equals 3 squared minus 4 center dot 2 center dot open paren negative 9 close paren equals 9 plus 72 equals 81Находим корни tt: t1,2=b±D2a=-3±94t sub 1 comma 2 end-sub equals the fraction with numerator negative b plus or minus the square root of cap D end-root and denominator 2 a end-fraction equals the fraction with numerator negative 3 plus or minus 9 and denominator 4 end-fraction

  • t1=-3+94=64=1.5t sub 1 equals the fraction with numerator negative 3 plus 9 and denominator 4 end-fraction equals six-fourths equals 1.5 (или 32three-halves ) t2=-394=-3t sub 2 equals the fraction with numerator negative 3 minus 9 and denominator 4 end-fraction equals negative 3

Так как по условию замены t>0t is greater than 0, корень t2=-3t sub 2 equals negative 3 не подходит. 5. Обратная замена Возвращаемся к переменной xx с подходящим корнем: (49)x=32open paren four-nineths close paren to the x-th power equals three-halves Заметим, что 49=(23)2four-nineths equals open paren two-thirds close paren squared , а 32=(23)-1three-halves equals open paren two-thirds close paren to the negative 1 power . Перепишем уравнение: ((23)2)x=(23)-1open paren open paren two-thirds close paren squared close paren to the x-th power equals open paren two-thirds close paren to the negative 1 power (23)2x=(23)-1open paren two-thirds close paren raised to the 2 x power equals open paren two-thirds close paren to the negative 1 power Приравниваем показатели степеней: 2x=-12 x equals negative 1 x=-0.5x equals negative 0.5Ответ: x=-0.5x equals negative 0.5 Могу ли я помочь с разбором других логарифмических или показательных уравнений?

Форма ответа

Ваш аватар