Решить уравнение:125*2^4x - 9*20^(x+1) + 64*25^x =0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения данного уравнения воспользуемся свойствами степеней и методом замены переменной. 1. Преобразование уравнения Исходное уравнение: 12524x920x+1+6425x=0125 center dot 2 raised to the 4 x power minus 9 center dot 20 raised to the x plus 1 power plus 64 center dot 25 to the x-th power equals 0Разложим основания и степени на более простые составляющие:

  • 24x=(24)x=16x2 raised to the 4 x power equals open paren 2 to the fourth power close paren to the x-th power equals 16 to the x-th power (или (22)2x=42xopen paren 2 squared close paren raised to the 2 x power equals 4 raised to the 2 x power) 20x+1=2020x=20(45)x=204x5x20 raised to the x plus 1 power equals 20 center dot 20 to the x-th power equals 20 center dot open paren 4 center dot 5 close paren to the x-th power equals 20 center dot 4 to the x-th power center dot 5 to the x-th power 25x=(52)x=52x25 to the x-th power equals open paren 5 squared close paren to the x-th power equals 5 raised to the 2 x power

Подставим эти значения в уравнение: 12542x9204x5x+6452x=0125 center dot 4 raised to the 2 x power minus 9 center dot 20 center dot 4 to the x-th power center dot 5 to the x-th power plus 64 center dot 5 raised to the 2 x power equals 0 12542x1804x5x+6452x=0125 center dot 4 raised to the 2 x power minus 180 center dot 4 to the x-th power center dot 5 to the x-th power plus 64 center dot 5 raised to the 2 x power equals 02. Приведение к однородному уравнению Это однородное показательное уравнение второй степени. Чтобы решить его, разделим обе части уравнения на 52x5 raised to the 2 x power (так как 52x05 raised to the 2 x power is not equal to 0 при любых xx): 12542x52x1804x5x52x+6452x52x=0the fraction with numerator 125 center dot 4 raised to the 2 x power and denominator 5 raised to the 2 x power end-fraction minus the fraction with numerator 180 center dot 4 to the x-th power center dot 5 to the x-th power and denominator 5 raised to the 2 x power end-fraction plus the fraction with numerator 64 center dot 5 raised to the 2 x power and denominator 5 raised to the 2 x power end-fraction equals 0 Упрощаем дроби: 125(45)2x180(45)x+64=0125 center dot open paren four-fifths close paren raised to the 2 x power minus 180 center dot open paren four-fifths close paren to the x-th power plus 64 equals 0 3. Замена переменной Пусть t=(45)xt equals open paren four-fifths close paren to the x-th power , где t>0t is greater than 0. Тогда уравнение принимает вид квадратного: 125t2180t+64=0125 t squared minus 180 t plus 64 equals 0Найдем дискриминант Dcap D: D=(-180)2412564cap D equals open paren negative 180 close paren squared minus 4 center dot 125 center dot 64 D=3240032000=400=202cap D equals 32400 minus 32000 equals 400 equals 20 squaredНаходим корни tt: t1=180+202125=200250=45t sub 1 equals the fraction with numerator 180 plus 20 and denominator 2 center dot 125 end-fraction equals 200 over 250 end-fraction equals four-fifths t2=180202125=160250=1625t sub 2 equals the fraction with numerator 180 minus 20 and denominator 2 center dot 125 end-fraction equals 160 over 250 end-fraction equals 16 over 25 end-fraction 4. Обратная замена Случай 1: (45)x=45open paren four-fifths close paren to the x-th power equals four-fifths (45)x=(45)1x1=1open paren four-fifths close paren to the x-th power equals open paren four-fifths close paren to the first power ⟹ x sub 1 equals 1 Случай 2: (45)x=1625open paren four-fifths close paren to the x-th power equals 16 over 25 end-fraction (45)x=(45)2x2=2open paren four-fifths close paren to the x-th power equals open paren four-fifths close paren squared ⟹ x sub 2 equals 2 Ответ: 1;21 ; 2. Хотите, чтобы я проверил решение аналогичного уравнения или разобрал другой метод решения?

Форма ответа

Ваш аватар