Решите уравнение: 4^x+2^x-20=0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 4x+2x20=04 to the x-th power plus 2 to the x-th power minus 20 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 равносильно (2x)2open paren 2 to the x-th power close paren squared. Перепишем уравнение: (2x)2+2x20=0open paren 2 to the x-th power close paren squared plus 2 to the x-th power minus 20 equals 02. Замена переменной Пусть 2x=t2 to the x-th power equals t.

Важное условие: Так как показательная функция всегда положительна, необходимо, чтобы t>0t is greater than 0.

Теперь уравнение принимает вид обычного квадратного уравнения: t2+t20=0t squared plus t minus 20 equals 03. Решение квадратного уравнения Решим уравнение через дискриминант Dcap D: D=b24ac=1241(-20)=1+80=81cap D equals b squared minus 4 a c equals 1 squared minus 4 center dot 1 center dot open paren negative 20 close paren equals 1 plus 80 equals 81Находим корни tt: t=b±D2at equals the fraction with numerator negative b plus or minus the square root of cap D end-root and denominator 2 a end-fraction t1=-1+92=82=4t sub 1 equals the fraction with numerator negative 1 plus 9 and denominator 2 end-fraction equals eight-halves equals 4 t2=-192=-102=-5t sub 2 equals the fraction with numerator negative 1 minus 9 and denominator 2 end-fraction equals negative 10 over 2 end-fraction equals negative 5 4. Обратная замена Проверим корни на соответствие условию t>0t is greater than 0:

  • t1=4t sub 1 equals 4 — подходит. t2=-5t sub 2 equals negative 5 — не подходит, так как 2x2 to the x-th power не может быть отрицательным числом.

Решаем уравнение для t1t sub 1: 2x=42 to the x-th power equals 4 2x=222 to the x-th power equals 2 squared x=2x equals 2Ответ: x=2x equals 2 Хотите, чтобы я подобрал несколько похожих примеров для закрепления темы? AI responses may include mistakes. For legal advice, consult a professional. Learn more

Форма ответа

Ваш аватар