3*16^x+2*81^x=5*36^x

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 316x+281x=536x3 center dot 16 to the x-th power plus 2 center dot 81 to the x-th power equals 5 center dot 36 to the x-th power воспользуемся методом приведения к однородному уравнению второго порядка. 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=(62)x=(49)x=4x9x36 to the x-th power equals open paren 6 squared close paren 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 исходное уравнение: 3(4x)25(4x9x)+2(9x)2=03 center dot open paren 4 to the x-th power close paren squared minus 5 center dot open paren 4 to the x-th power center dot 9 to the x-th power close paren plus 2 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 9x09 to the x-th power is not equal to 0 при любых значениях xx, мы можем разделить обе части уравнения на (9x)2open paren 9 to the x-th power close paren squared: 3(4x)2(9x)254x9x(9x)2+2(9x)2(9x)2=0the fraction with numerator 3 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 minus the fraction with numerator 5 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 plus the fraction with numerator 2 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: 3(49)2x5(49)x+2=03 center dot open paren four-nineths close paren raised to the 2 x power minus 5 center dot open paren four-nineths close paren to the x-th power plus 2 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: 3t25t+2=03 t squared minus 5 t plus 2 equals 04. Решение квадратного уравнения Найдем дискриминант: D=(-5)2432=2524=1cap D equals open paren negative 5 close paren squared minus 4 center dot 3 center dot 2 equals 25 minus 24 equals 1Корни уравнения: t1=5+123=66=1t sub 1 equals the fraction with numerator 5 plus 1 and denominator 2 center dot 3 end-fraction equals six-sixths equals 1 t2=5123=46=23t sub 2 equals the fraction with numerator 5 minus 1 and denominator 2 center dot 3 end-fraction equals four-sixths equals two-thirds 5. Обратная подстановка Вернемся к переменной xx: Случай 1: (49)x=1open paren four-nineths close paren to the x-th power equals 1 Любое число в нулевой степени равно 1, следовательно: x1=0x sub 1 equals 0 Случай 2: (49)x=23open paren four-nineths close paren to the x-th power equals two-thirds Заметим, что 49=(23)2four-nineths equals open paren two-thirds close paren squared . Перепишем уравнение: ((23)2)x=23open paren open paren two-thirds close paren squared close paren to the x-th power equals two-thirds (23)2x=(23)1open paren two-thirds close paren raised to the 2 x power equals open paren two-thirds close paren to the first power 2x=12 x equals 1 x2=0.5x sub 2 equals 0.5 Ответ: 0;0.50 ; 0.5 Я могу составить для вас аналогичную задачу для закрепления материала или разобрать более сложный пример с логарифмированием. Что предпочтете?

Форма ответа

Ваш аватар