Вычислите: 4*2^2x-5*2^x+1=0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 422x52x+1=04 center dot 2 raised to the 2 x power minus 5 center dot 2 to the x-th power plus 1 equals 0 воспользуемся методом введения новой переменной. 1. Замена переменной Заметим, что 22x=(2x)22 raised to the 2 x power equals open paren 2 to the x-th power close paren squared. Пусть 2x=t2 to the x-th power equals t. Так как показательная функция всегда принимает положительные значения, вводим ограничение: t>0t is greater than 0. После замены уравнение принимает вид квадратного: 4t25t+1=04 t squared minus 5 t plus 1 equals 02. Решение квадратного уравнения Для нахождения корней вычислим дискриминант по формуле D=b24accap D equals b squared minus 4 a c:

  • a=4a equals 4 b=-5b equals negative 5 c=1c equals 1

D=(-5)2441=2516=9cap D equals open paren negative 5 close paren squared minus 4 center dot 4 center dot 1 equals 25 minus 16 equals 9Находим корни tt по формуле 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=5+924=5+38=88=1t sub 1 equals the fraction with numerator 5 plus the square root of 9 end-root and denominator 2 center dot 4 end-fraction equals the fraction with numerator 5 plus 3 and denominator 8 end-fraction equals eight-eighths equals 1 t2=5924=538=28=14t sub 2 equals the fraction with numerator 5 minus the square root of 9 end-root and denominator 2 center dot 4 end-fraction equals the fraction with numerator 5 minus 3 and denominator 8 end-fraction equals two-eighths equals one-fourth

Оба значения удовлетворяют условию t>0t is greater than 0. 3. Обратная замена Теперь вернемся к переменной xx, решив два простых показательных уравнения. Случай 1: 2x=12 to the x-th power equals 1Так как любое число в нулевой степени равно 1 ( 20=12 to the 0 power equals 1): x1=0x sub 1 equals 0 Случай 2: 2x=142 to the x-th power equals one-fourth Представим дробь в виде степени с основанием 2: 14=122=2-2one-fourth equals the fraction with numerator 1 and denominator 2 squared end-fraction equals 2 to the negative 2 power . 2x=2-22 to the x-th power equals 2 to the negative 2 power x2=-2x sub 2 equals negative 2 Ответ: x1=0;x2=-2x sub 1 equals 0 ; space x sub 2 equals negative 2 Я могу составить для вас аналогичные задачи для закрепления темы или помочь с решением систем показательных уравнений. Хотите продолжить?

Форма ответа

Ваш аватар