Решите уравнение 4^x-3*2^x-4=0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 4x32x4=04 to the x-th power minus 3 center dot 2 to the x-th power minus 4 equals 0 воспользуемся методом введения новой переменной. 1. Преобразование уравнения Заметим, что 4x4 to the x-th power можно представить как (22)xopen paren 2 squared close paren to the x-th power, что равно (2x)2open paren 2 to the x-th power close paren squared. Уравнение принимает вид: (2x)232x4=0open paren 2 to the x-th power close paren squared minus 3 center dot 2 to the x-th power minus 4 equals 02. Замена переменной Пусть 2x=t2 to the x-th power equals t. Важно помнить, что показательная функция всегда положительна, поэтому вводим ограничение: t>0t is greater than 0. Теперь перепишем уравнение относительно tt: t23t4=0t squared minus 3 t minus 4 equals 03. Решение квадратного уравнения Это уравнение можно решить через дискриминант ( Dcap D) или по теореме Виета.

  • Дискриминант:
    D=b24ac=(-3)241(-4)=9+16=25cap D equals b squared minus 4 a c equals open paren negative 3 close paren squared minus 4 center dot 1 center dot open paren negative 4 close paren equals 9 plus 16 equals 25 Корни:
    t1,2=b±D2a=3±52t sub 1 comma 2 end-sub equals the fraction with numerator negative b plus or minus the square root of cap D end-root and denominator 2 a end-fraction equals the fraction with numerator 3 plus or minus 5 and denominator 2 end-fraction
    • t1=3+52=4t sub 1 equals the fraction with numerator 3 plus 5 and denominator 2 end-fraction equals 4 t2=352=-1t sub 2 equals the fraction with numerator 3 minus 5 and denominator 2 end-fraction equals negative 1

4. Обратная замена Проверим корни на соответствие условию t>0t is greater than 0:

  1. t1=4t sub 1 equals 4: Подходит ( 4>04 is greater than 0). t2=-1t sub 2 equals negative 1: Не подходит, так как 2x2 to the x-th power не может быть отрицательным числом.

Решим уравнение для t1t sub 1: 2x=42 to the x-th power equals 4Так как 4=224 equals 2 squared, получаем: 2x=222 to the x-th power equals 2 squared x=2x equals 2Ответ: x=2x equals 2 Хотите, чтобы я разобрал решение другого подобного уравнения или показал проверку этого результата?

Форма ответа

Ваш аватар