Решите уравнение: 5^(2x-1)+5^(x+1)=250

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 52x1+5x+1=2505 raised to the 2 x minus 1 power plus 5 raised to the x plus 1 power equals 250 воспользуемся методом введения новой переменной. 1. Преобразование уравнения Используя свойства степеней ( 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 ), разложим слагаемые: 52x51+5x51=250the fraction with numerator 5 raised to the 2 x power and denominator 5 to the first power end-fraction plus 5 to the x-th power center dot 5 to the first power equals 250 Представим 52x5 raised to the 2 x power как (5x)2open paren 5 to the x-th power close paren squared: (5x)25+55x=250the fraction with numerator open paren 5 to the x-th power close paren squared and denominator 5 end-fraction plus 5 center dot 5 to the x-th power equals 250 2. Введение новой переменной Пусть 5x=t5 to the x-th power equals t, где t>0t is greater than 0 (так как показательная функция всегда положительна). Подставим tt в уравнение: t25+5t=250the fraction with numerator t squared and denominator 5 end-fraction plus 5 t equals 250 Чтобы избавиться от знаменателя, умножим все части уравнения на 5: t2+25t=1250t squared plus 25 t equals 1250 t2+25t1250=0t squared plus 25 t minus 1250 equals 03. Решение квадратного уравнения Найдем дискриминант D=b24accap D equals b squared minus 4 a c: D=25241(-1250)=625+5000=5625cap D equals 25 squared minus 4 center dot 1 center dot open paren negative 1250 close paren equals 625 plus 5000 equals 5625 D=5625=75the square root of cap D end-root equals the square root of 5625 end-root equals 75 Находим корни tt: t1=-25+752=502=25t sub 1 equals the fraction with numerator negative 25 plus 75 and denominator 2 end-fraction equals 50 over 2 end-fraction equals 25 t2=-25752=-1002=-50t sub 2 equals the fraction with numerator negative 25 minus 75 and denominator 2 end-fraction equals negative 100 over 2 end-fraction equals negative 50 4. Обратная подстановка Учитывая условие t>0t is greater than 0, корень t2=-50t sub 2 equals negative 50 не подходит. Работаем с t1=25t sub 1 equals 25: 5x=255 to the x-th power equals 25 5x=525 to the x-th power equals 5 squared x=2x equals 2Проверка Подставим x=2x equals 2 в исходное уравнение: 52(2)1+52+1=53+53=125+125=2505 raised to the 2 open paren 2 close paren minus 1 power plus 5 raised to the 2 plus 1 power equals 5 cubed plus 5 cubed equals 125 plus 125 equals 250. Равенство верно. Ответ: 2 Хотите, чтобы я решил другое уравнение подобным методом или разобрал более сложный пример с логарифмами?

Форма ответа

Ваш аватар