Решите уравнение 3^x = 4 - x

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 3x=4x3 to the x-th power equals 4 minus x воспользуемся комбинацией графического анализа и метода подбора, так как уравнение содержит функции разной природы (показательную и линейную). 1. Анализ количества корней Рассмотрим левую и правую части уравнения как две отдельные функции:

  • f(x)=3xf of x equals 3 to the x-th power: Показательная функция. Поскольку основание 3>13 is greater than 1, функция является строго возрастающей на всей числовой прямой. g(x)=4xg of x equals 4 minus x: Линейная функция. Коэффициент перед xx отрицателен ( -1negative 1), следовательно, функция является строго убывающей.

Вывод: Если графики строго возрастающей и строго убывающей функций пересекаются, то они имеют не более одной точки пересечения. Это означает, что уравнение имеет только один действительный корень. 2. Поиск корня методом подбора Попробуем подставить целые значения xx, чтобы найти точку равенства:

  • Если x=0x equals 0:
    30=13 to the 0 power equals 1
    40=44 minus 0 equals 4
    141 is not equal to 4 (Левая часть меньше правой) Если x=1x equals 1:
    31=33 to the first power equals 3
    41=34 minus 1 equals 3
    3=33 equals 3 (Равенство достигнуто)

3. Проверка и обоснование При x=1x equals 1 обе части уравнения принимают значение 33. Поскольку ранее было доказано, что функция f(x)f of x монотонно растет, а g(x)g of x монотонно убывает, при значениях x>1x is greater than 1 левая часть будет всегда больше 33, а правая — меньше 33. При x<1x is less than 1 ситуация будет обратной: левая часть меньше 33, а правая — больше 33. Следовательно, найденный корень x=1x equals 1 является единственным решением данного уравнения. Ответ: x=1x equals 1 Хотите, чтобы я помог решить другое трансцендентное уравнение или подробно разобрал графический метод решения?

Форма ответа

Ваш аватар