Решить уравнение 9^x-8*3^(x+1)-81=0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 9x83x+181=09 to the x-th power minus 8 center dot 3 raised to the x plus 1 power minus 81 equals 0 воспользуемся методом введения новой переменной. 1. Преобразование уравнения Приведем все степени к одному основанию — числу 33:

  • 9x=(32)x=32x=(3x)29 to the x-th power equals open paren 3 squared close paren to the x-th power equals 3 raised to the 2 x power equals open paren 3 to the x-th power close paren squared 3x+1=3x31=33x3 raised to the x plus 1 power equals 3 to the x-th power center dot 3 to the first power equals 3 center dot 3 to the x-th power

Подставим эти выражения в исходное уравнение: (3x)28(33x)81=0open paren 3 to the x-th power close paren squared minus 8 center dot open paren 3 center dot 3 to the x-th power close paren minus 81 equals 0 (3x)2243x81=0open paren 3 to the x-th power close paren squared minus 24 center dot 3 to the x-th power minus 81 equals 0 2. Введение новой переменной Пусть t=3xt equals 3 to the x-th power. Заметим, что показательная функция всегда положительна, поэтому t>0t is greater than 0. Получаем квадратное уравнение: t224t81=0t squared minus 24 t minus 81 equals 0 3. Решение квадратного уравнения Найдем дискриминант Dcap D по формуле D=b24accap D equals b squared minus 4 a c: D=(-24)241(-81)cap D equals open paren negative 24 close paren squared minus 4 center dot 1 center dot open paren negative 81 close paren D=576+324=900cap D equals 576 plus 324 equals 900 D=900=30the square root of cap D end-root equals the square root of 900 end-root equals 30 Находим корни tt: t1=24+302=542=27t sub 1 equals the fraction with numerator 24 plus 30 and denominator 2 end-fraction equals 54 over 2 end-fraction equals 27 t2=24302=-62=-3t sub 2 equals the fraction with numerator 24 minus 30 and denominator 2 end-fraction equals negative 6 over 2 end-fraction equals negative 3 4. Обратная подстановка Проверим корни на соответствие условию t>0t is greater than 0:

  1. t1=27t sub 1 equals 27: Подходит, так как 27>027 is greater than 0. t2=-3t sub 2 equals negative 3: Не подходит, так как значение показательной функции не может быть отрицательным.

Решим уравнение для t1t sub 1: 3x=273 to the x-th power equals 27 3x=333 to the x-th power equals 3 cubed x=3x equals 3 Ответ: 33 Хотите, чтобы я решил аналогичное уравнение с другим основанием или разобрал логарифмический метод решения?

Форма ответа

Ваш аватар