Решите уравнение: 19 * 4^(x) - 5 * 2^(x+2) + 1 = 0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 194x52x+2+1=019 center dot 4 to the x-th power minus 5 center dot 2 raised to the x plus 2 power plus 1 equals 0 воспользуемся методом введения новой переменной. 1. Преобразование уравнения Сначала приведем все степени к основанию 22:

  • 4x=(22)x=22x=(2x)24 to the x-th power equals open paren 2 squared close paren to the x-th power equals 2 raised to the 2 x power equals open paren 2 to the x-th power close paren squared 2x+2=2x22=42x2 raised to the x plus 2 power equals 2 to the x-th power center dot 2 squared equals 4 center dot 2 to the x-th power

Подставим эти выражения в исходное уравнение: 19(2x)25(42x)+1=019 center dot open paren 2 to the x-th power close paren squared minus 5 center dot open paren 4 center dot 2 to the x-th power close paren plus 1 equals 0 19(2x)2202x+1=019 center dot open paren 2 to the x-th power close paren squared minus 20 center dot 2 to the x-th power plus 1 equals 02. Введение новой переменной Пусть 2x=t2 to the x-th power equals t, где t>0t is greater than 0 (так как показательная функция всегда положительна). Получаем квадратное уравнение: 19t220t+1=019 t squared minus 20 t plus 1 equals 03. Решение квадратного уравнения Найдем дискриминант Dcap D по формуле D=b24accap D equals b squared minus 4 a c: D=(-20)24191cap D equals open paren negative 20 close paren squared minus 4 center dot 19 center dot 1 D=40076=324cap D equals 400 minus 76 equals 324 D=324=18the square root of cap D end-root equals the square root of 324 end-root equals 18 Находим корни tt: t1=b+D2a=20+18219=3838=1t sub 1 equals the fraction with numerator negative b plus the square root of cap D end-root and denominator 2 a end-fraction equals the fraction with numerator 20 plus 18 and denominator 2 center dot 19 end-fraction equals 38 over 38 end-fraction equals 1 t2=bD2a=2018219=238=119t sub 2 equals the fraction with numerator negative b minus the square root of cap D end-root and denominator 2 a end-fraction equals the fraction with numerator 20 minus 18 and denominator 2 center dot 19 end-fraction equals 2 over 38 end-fraction equals 1 over 19 end-fraction Оба значения удовлетворяют условию t>0t is greater than 0. 4. Обратная замена Теперь вернемся к переменной xx:

  1. Для t1=1t sub 1 equals 1:
    2x=12 to the x-th power equals 1 2x=202 to the x-th power equals 2 to the 0 power x1=0x sub 1 equals 0 Для t2=119t sub 2 equals 1 over 19 end-fraction :
    2x=1192 to the x-th power equals 1 over 19 end-fraction По определению логарифма:
    x2=log2(119)x sub 2 equals log base 2 of open paren 1 over 19 end-fraction close paren или x2=log219x sub 2 equals negative log base 2 of 19

Ответ: 00; log219negative log base 2 of 19. Хотите, чтобы я проверил решение другого уравнения или помог с преобразованием логарифмов?

Форма ответа

Ваш аватар