Решите уравнение: 2×4^x-15×2^x-8=0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 24x152x8=02 center dot 4 to the x-th power minus 15 center dot 2 to the x-th power minus 8 equals 0 воспользуемся методом введения новой переменной. 1. Преобразование уравнения Заметим, что 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. Перепишем исходное уравнение: 2(2x)2152x8=02 center dot open paren 2 to the x-th power close paren squared minus 15 center dot 2 to the x-th power minus 8 equals 02. Замена переменной Пусть 2x=t2 to the x-th power equals t. Важно помнить, что показательная функция всегда принимает положительные значения, поэтому вводим ограничение: t>0t is greater than 0. Теперь уравнение принимает вид квадратного: 2t215t8=02 t squared minus 15 t minus 8 equals 03. Решение квадратного уравнения Найдем дискриминант по формуле D=b24accap D equals b squared minus 4 a c: D=(-15)242(-8)cap D equals open paren negative 15 close paren squared minus 4 center dot 2 center dot open paren negative 8 close paren D=225+64=289cap D equals 225 plus 64 equals 289 D=289=17the square root of cap D end-root equals the square root of 289 end-root equals 17 Находим корни tt: t1=b+D2a=15+1722=324=8t 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 15 plus 17 and denominator 2 center dot 2 end-fraction equals 32 over 4 end-fraction equals 8 t2=bD2a=151722=-24=-0.5t 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 15 minus 17 and denominator 2 center dot 2 end-fraction equals negative 2 over 4 end-fraction equals negative 0.5 4. Обратная замена Проверим корни на соответствие условию t>0t is greater than 0:

  1. t1=8t sub 1 equals 8: Подходит, так как 8>08 is greater than 0. t2=-0.5t sub 2 equals negative 0.5: Не подходит, так как значение 2x2 to the x-th power не может быть отрицательным.

Решим уравнение для первого корня: 2x=82 to the x-th power equals 8Так как 8=238 equals 2 cubed, получаем: 2x=232 to the x-th power equals 2 cubed x=3x equals 3Ответ: x=3x equals 3. Хотите, чтобы я разобрал аналогичное уравнение с другим основанием или показал, как решать логарифмические уравнения?

Форма ответа

Ваш аватар