Решите уравнение: 4*9^(x)+12^(x)-3*16^(x)=0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 49x+12x316x=04 center dot 9 to the x-th power plus 12 to the x-th power minus 3 center dot 16 to the x-th power equals 0 воспользуемся методом приведения к однородному уравнению. 1. Преобразование основания степеней Заметим, что каждое основание можно представить через простые множители:

  • 9x=(32)x=(3x)29 to the x-th power equals open paren 3 squared close paren to the x-th power equals open paren 3 to the x-th power close paren squared 16x=(42)x=(4x)216 to the x-th power equals open paren 4 squared close paren to the x-th power equals open paren 4 to the x-th power close paren squared 12x=(34)x=3x4x12 to the x-th power equals open paren 3 center dot 4 close paren to the x-th power equals 3 to the x-th power center dot 4 to the x-th power

Подставим эти выражения в исходное уравнение: 4(3x)2+3x4x3(4x)2=04 center dot open paren 3 to the x-th power close paren squared plus 3 to the x-th power center dot 4 to the x-th power minus 3 center dot open paren 4 to the x-th power close paren squared equals 02. Деление на квадрат одной из функций Разделим обе части уравнения на (4x)2open paren 4 to the x-th power close paren squared, так как 4x4 to the x-th power никогда не равно нулю. Это позволит нам перейти к одной переменной: 4(3x)2(4x)2+3x4x(4x)23(4x)2(4x)2=0the fraction with numerator 4 center dot open paren 3 to the x-th power close paren squared and denominator open paren 4 to the x-th power close paren squared end-fraction plus the fraction with numerator 3 to the x-th power center dot 4 to the x-th power and denominator open paren 4 to the x-th power close paren squared end-fraction minus the fraction with numerator 3 center dot open paren 4 to the x-th power close paren squared and denominator open paren 4 to the x-th power close paren squared end-fraction equals 0 Упростим полученные дроби: 4(34)2x+(34)x3=04 center dot open paren three-fourths close paren raised to the 2 x power plus open paren three-fourths close paren to the x-th power minus 3 equals 0 3. Введение новой переменной Пусть t=(34)xt equals open paren three-fourths close paren to the x-th power . Учитывая свойства показательной функции, t>0t is greater than 0. Теперь уравнение принимает вид квадратного: 4t2+t3=04 t squared plus t minus 3 equals 04. Решение квадратного уравнения Найдем дискриминант Dcap D: D=b24ac=1244(-3)=1+48=49cap D equals b squared minus 4 a c equals 1 squared minus 4 center dot 4 center dot open paren negative 3 close paren equals 1 plus 48 equals 49Вычислим корни tt:

  • t1=-1+4924=-1+78=68=34t sub 1 equals the fraction with numerator negative 1 plus the square root of 49 end-root and denominator 2 center dot 4 end-fraction equals the fraction with numerator negative 1 plus 7 and denominator 8 end-fraction equals six-eighths equals three-fourths t2=-14924=-178=-1t sub 2 equals the fraction with numerator negative 1 minus the square root of 49 end-root and denominator 2 center dot 4 end-fraction equals the fraction with numerator negative 1 minus 7 and denominator 8 end-fraction equals negative 1

Так как по условию замены t>0t is greater than 0, корень t2=-1t sub 2 equals negative 1 является посторонним и не подходит. 5. Обратная замена Вернемся к переменной xx, используя подходящий корень t1t sub 1: (34)x=34open paren three-fourths close paren to the x-th power equals three-fourths Так как 34=(34)1three-fourths equals open paren three-fourths close paren to the first power , то: x=1x equals 1Ответ: 11 Я могу также разобрать для вас другие типы показательных уравнений или помочь с проверкой решения аналогичных задач. Хотите рассмотреть пример с логарифмированием?

Форма ответа

Ваш аватар