Решите уравнение: 3^(2x+1)-3^(1-2x)+8=0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 32x+1312x+8=03 raised to the 2 x plus 1 power minus 3 raised to the 1 minus 2 x power plus 8 equals 0 воспользуемся свойствами степеней и методом введения новой переменной. 1. Упрощение выражения Используя свойство an+m=anama raised to the n plus m power equals a to the n-th power center dot a to the m-th power и anm=anama raised to the n minus m power equals the fraction with numerator a to the n-th power and denominator a to the m-th power end-fraction , преобразуем слагаемые:

  • 32x+1=3132x=332x3 raised to the 2 x plus 1 power equals 3 to the first power center dot 3 raised to the 2 x power equals 3 center dot 3 raised to the 2 x power 312x=3132x=332x3 raised to the 1 minus 2 x power equals the fraction with numerator 3 to the first power and denominator 3 raised to the 2 x power end-fraction equals the fraction with numerator 3 and denominator 3 raised to the 2 x power end-fraction

Подставим эти выражения в исходное уравнение: 332x332x+8=03 center dot 3 raised to the 2 x power minus the fraction with numerator 3 and denominator 3 raised to the 2 x power end-fraction plus 8 equals 0 2. Введение новой переменной Пусть t=32xt equals 3 raised to the 2 x power. Заметим, что по определению показательной функции t>0t is greater than 0. Запишем уравнение относительно tt: 3t3t+8=03 t minus 3 over t end-fraction plus 8 equals 0 Умножим все части уравнения на tt (так как t0t is not equal to 0), чтобы избавиться от знаменателя: 3t2+8t3=03 t squared plus 8 t minus 3 equals 03. Решение квадратного уравнения Найдем дискриминант уравнения 3t2+8t3=03 t squared plus 8 t minus 3 equals 0: D=b24ac=8243(-3)=64+36=100cap D equals b squared minus 4 a c equals 8 squared minus 4 center dot 3 center dot open paren negative 3 close paren equals 64 plus 36 equals 100 D=10the square root of cap D end-root equals 10 Находим корни tt:

  • t1=-8+1023=26=13t sub 1 equals the fraction with numerator negative 8 plus 10 and denominator 2 center dot 3 end-fraction equals two-sixths equals one-third t2=-81023=-186=-3t sub 2 equals the fraction with numerator negative 8 minus 10 and denominator 2 center dot 3 end-fraction equals negative 18 over 6 end-fraction equals negative 3

4. Обратная подстановка Учитывая условие t>0t is greater than 0, корень t2=-3t sub 2 equals negative 3 является посторонним и не подходит для решения. Рассматриваем только t1=13t sub 1 equals one-third : 32x=133 raised to the 2 x power equals one-third 32x=3-13 raised to the 2 x power equals 3 to the negative 1 powerТак как основания степеней равны, приравниваем показатели: 2x=-12 x equals negative 1 x=-0,5x equals negative 0 comma 5Ответ: x=-0,5x equals negative 0 comma 5 Хотите, чтобы я решил аналогичное уравнение или проверил решение другого примера?

Форма ответа

Ваш аватар