Помогите решить 10 в степени 1+x*x +10 в степени 1-x*x = 101

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 101+x2+101x2=10110 raised to the exponent 1 plus x squared end-exponent plus 10 raised to the exponent 1 minus x squared end-exponent equals 101 воспользуемся свойствами степеней и методом замены переменной. 1. Преобразование уравнения Используя свойство am+n=amana raised to the m plus n power equals a to the m-th power center dot a to the n-th power и amn=amana raised to the m minus n power equals the fraction with numerator a to the m-th power and denominator a to the n-th power end-fraction , разложим слагаемые: 10110x2+10110x2=10110 to the first power center dot 10 raised to the exponent x squared end-exponent plus the fraction with numerator 10 to the first power and denominator 10 raised to the exponent x squared end-exponent end-fraction equals 101 1010x2+1010x2=10110 center dot 10 raised to the exponent x squared end-exponent plus the fraction with numerator 10 and denominator 10 raised to the exponent x squared end-exponent end-fraction equals 101 2. Замена переменной Пусть t=10x2t equals 10 raised to the exponent x squared end-exponent. Заметим, что так как основание степени положительное число, то t>0t is greater than 0. Кроме того, поскольку x20x squared is greater than or equal to 0, то 10x210010 raised to the exponent x squared end-exponent is greater than or equal to 10 to the 0 power, следовательно, t1t is greater than or equal to 1. Подставим tt в уравнение: 10t+10t=10110 t plus 10 over t end-fraction equals 101 3. Решение квадратного уравнения Умножим обе части уравнения на tt (так как t0t is not equal to 0): 10t2+10=101t10 t squared plus 10 equals 101 t 10t2101t+10=010 t squared minus 101 t plus 10 equals 0Найдем дискриминант Dcap D: D=b24ac=(-101)241010=10201400=9801cap D equals b squared minus 4 a c equals open paren negative 101 close paren squared minus 4 center dot 10 center dot 10 equals 10201 minus 400 equals 9801 D=9801=99the square root of cap D end-root equals the square root of 9801 end-root equals 99 Находим корни для tt: t1=101+99210=20020=10t sub 1 equals the fraction with numerator 101 plus 99 and denominator 2 center dot 10 end-fraction equals 200 over 20 end-fraction equals 10 t2=10199210=220=0,1t sub 2 equals the fraction with numerator 101 minus 99 and denominator 2 center dot 10 end-fraction equals 2 over 20 end-fraction equals 0 comma 1 4. Обратная замена Проверим корни по условию t1t is greater than or equal to 1. Корень t2=0,1t sub 2 equals 0 comma 1 не подходит, так как 10x210 raised to the exponent x squared end-exponent не может быть меньше 1 при действительных значениях xx. Рассмотрим t1=10t sub 1 equals 10: 10x2=1010 raised to the exponent x squared end-exponent equals 10 10x2=10110 raised to the exponent x squared end-exponent equals 10 to the first powerТак как основания равны, приравниваем показатели: x2=1x squared equals 1 x=±1x equals plus or minus the square root of 1 end-root x1=1,x2=-1x sub 1 equals 1 comma space x sub 2 equals negative 15. Проверка

  • Если x=1x equals 1: 101+1+1011=102+100=100+1=10110 raised to the 1 plus 1 power plus 10 raised to the 1 minus 1 power equals 10 squared plus 10 to the 0 power equals 100 plus 1 equals 101. (Верно) Если x=-1x equals negative 1: 101+(-1)2+101(-1)2=102+100=100+1=10110 raised to the exponent 1 plus open paren negative 1 close paren squared end-exponent plus 10 raised to the exponent 1 minus open paren negative 1 close paren squared end-exponent equals 10 squared plus 10 to the 0 power equals 100 plus 1 equals 101. (Верно)

Ответ: x1=1,x2=-1x sub 1 equals 1 comma space x sub 2 equals negative 1. Хотите, чтобы я решил аналогичное уравнение с другим основанием или логарифмами?

Форма ответа

Ваш аватар