Решить уравнение 5^2x+1=5^x+4

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 52x+1=5x+45 raised to the 2 x plus 1 power equals 5 to the x-th power plus 4 воспользуемся методом введения новой переменной. 1. Преобразование уравнения Используя свойства степеней, разложим первое слагаемое: 52x515x4=05 raised to the 2 x power center dot 5 to the first power minus 5 to the x-th power minus 4 equals 0 5(5x)25x4=05 center dot open paren 5 to the x-th power close paren squared minus 5 to the x-th power minus 4 equals 02. Замена переменной Пусть 5x=t5 to the x-th power equals t. Поскольку основание степени положительно, вводим ограничение: t>0t is greater than 0. Подставим tt в уравнение: 5t2t4=05 t squared minus t minus 4 equals 03. Решение квадратного уравнения Для уравнения вида at2+bt+c=0a t squared plus b t plus c equals 0 найдем дискриминант по формуле D=b24accap D equals b squared minus 4 a c: D=(-1)245(-4)=1+80=81cap D equals open paren negative 1 close paren squared minus 4 center dot 5 center dot open paren negative 4 close paren equals 1 plus 80 equals 81Корни находим по формуле t=b±D2at equals the fraction with numerator negative b plus or minus the square root of cap D end-root and denominator 2 a end-fraction :

  • t1=1+8125=1+910=1010=1t sub 1 equals the fraction with numerator 1 plus the square root of 81 end-root and denominator 2 center dot 5 end-fraction equals the fraction with numerator 1 plus 9 and denominator 10 end-fraction equals ten-tenths equals 1 t2=18125=1910=-810=-0.8t sub 2 equals the fraction with numerator 1 minus the square root of 81 end-root and denominator 2 center dot 5 end-fraction equals the fraction with numerator 1 minus 9 and denominator 10 end-fraction equals negative 8 over 10 end-fraction equals negative 0.8

4. Обратная замена Проверим корни на соответствие условию t>0t is greater than 0:

  1. t1=1t sub 1 equals 1: Подходит ( 1>01 is greater than 0). t2=-0.8t sub 2 equals negative 0.8: Не подходит, так как 5x5 to the x-th power не может быть отрицательным числом.

Решим уравнение для первого корня: 5x=15 to the x-th power equals 1 5x=505 to the x-th power equals 5 to the 0 power x=0x equals 0Ответ: x=0x equals 0 Хотите, чтобы я проверил решение другого уравнения или разобрал похожий пример с логарифмами?

Форма ответа

Ваш аватар