Решить уравнение 4^х + 7 * 2^x-1 = 4,5

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 4x+72x1=4,54 to the x-th power plus 7 center dot 2 raised to the x minus 1 power equals 4 comma 5 воспользуемся методом введения новой переменной. 1. Преобразование уравнения Сначала приведем все степени к основанию 22 и упростим слагаемые:

  • 4x=(22)x=(2x)24 to the x-th power equals open paren 2 squared close paren to the x-th power equals open paren 2 to the x-th power close paren squared 2x1=2x2-1=2x2=0,52x2 raised to the x minus 1 power equals 2 to the x-th power center dot 2 to the negative 1 power equals the fraction with numerator 2 to the x-th power and denominator 2 end-fraction equals 0 comma 5 center dot 2 to the x-th power

Подставим эти значения в исходное уравнение: (2x)2+70,52x=4,5open paren 2 to the x-th power close paren squared plus 7 center dot 0 comma 5 center dot 2 to the x-th power equals 4 comma 5 (2x)2+3,52x4,5=0open paren 2 to the x-th power close paren squared plus 3 comma 5 center dot 2 to the x-th power minus 4 comma 5 equals 0 2. Введение новой переменной Пусть t=2xt equals 2 to the x-th power. Учитывая свойства показательной функции, вводим ограничение: t>0t is greater than 0. Получаем квадратное уравнение: t2+3,5t4,5=0t squared plus 3 comma 5 t minus 4 comma 5 equals 0 Для удобства вычислений умножим все части уравнения на 22: 2t2+7t9=02 t squared plus 7 t minus 9 equals 0 3. Решение квадратного уравнения Найдем дискриминант по формуле D=b24accap D equals b squared minus 4 a c: D=7242(-9)cap D equals 7 squared minus 4 center dot 2 center dot open paren negative 9 close paren D=49+72=121cap D equals 49 plus 72 equals 121 D=11the square root of cap D end-root equals 11 Находим корни tt: t1=-7+1122=44=1t sub 1 equals the fraction with numerator negative 7 plus 11 and denominator 2 center dot 2 end-fraction equals four-fourths equals 1 t2=-71122=-184=-4,5t sub 2 equals the fraction with numerator negative 7 minus 11 and denominator 2 center dot 2 end-fraction equals negative 18 over 4 end-fraction equals negative 4 comma 5 4. Обратная подстановка Проверим корни на соответствие условию t>0t is greater than 0:

  1. t1=1t sub 1 equals 1: подходит, так как 1>01 is greater than 0. t2=-4,5t sub 2 equals negative 4 comma 5: не подходит, так как значение показательной функции не может быть отрицательным.

Решим уравнение для t1t sub 1: 2x=12 to the x-th power equals 1 2x=202 to the x-th power equals 2 to the 0 power x=0x equals 0 Ответ: x=0x equals 0 Я могу составить для вас аналогичные задачи для закрепления темы или помочь с разбором более сложных логарифмических уравнений. Хотите, чтобы я подготовил краткий тест по этой теме?

Форма ответа

Ваш аватар