Гипермаркет знаний>>Математика>>Математика 10 класс>> Показательные уравнения

§ 46. Показательные уравнения

Показательными уравнениями называют уравнения вида

где а — положительное число, отличное от 1, и уравнения, сводящиеся к этому виду.
Опираясь на полученные в предыдущем параграфе теоремы 1 и 3, согласно которым равенство , справедливо тогда и только тогда, когда t =s, мы можем сформулировать следующее утверждение.

Пример 1. Решить уравнения:

Решение. а) Представив 64 как 2⁶ , перепишем заданное уравнение в виде 2^2x-4 =2⁶. Это уравнение равносильно уравнению 2x -4=6, откуда находим: х = 5.
б) Представив перепишем заданное уравнение в виде
Это уравнение равносильно уравнению 2x - 3,5 = 0,5, откуда находим: х = 2
в) Заданное уравнение равносильно уравнению х² - Зx = Зx-8. Далее имеем:

Пример 2. Решить уравнение:
Решение. Здесь есть возможность и левую, и правую части уравнения представить в виде степени с основанием 5. В самом деле:

Таким образом, заданное уравнение мы преобразовали к виду: 5^~х=5^-2х.

Далее получаем:x = 5-2 x и, следовательно, x = 5.  

Пример 3. Решить уравнение:
Решение. Заметив, что перепишем заданное уравнение в виде:

Есть смысл ввести новую переменную у = 2^х; тогда уравнение примет вид: у² + 2у -24 = 0. Решив квадратное уравнение относительно у, находим у¹ =4, у² =-6. Но у = 2^x, значит, нам остается решить два уравнения:

2^х =4; 2^х =-6.

Из первого уравнения находим x = 2, а второе уравнение не имеет корней, поскольку при любых значениях х выполняется неравенство 2^х >0.

Ответ: х = 2.

Подведем некоторые итоги. Можно выделить три основных метода решения показательных уравнений:
1) Функционально-графическийметод.    Он основан на использовании графических иллюстраций или каких-либо свойств функций. Мы применяли этот метод в § 45.

2)    Метод уравнивания показателей. Он основан на теореме о том, что уравнение равносильно уравнению f(х) = g(х), где a — положительное число, отличное от 1. Мы применили этот метод в примерах 1 и 2.
3)    Метод введения новой переменной. Мы применили этот метод в примере 3.

Рассмотрим более сложный пример, в котором для решения показательного уравнения используется метод введения новой переменной, и пример решения системы показательных уравнений.

Пример 4. Решить уравнение:

 Решение. Воспользуемся тем, что

Это позволяет переписать заданное уравнение в более удобном виде:

Разделив обе части уравнения почленно на З^2x, получим равносильное ему уравнение:

Мы воспользовались тем, что
Теперь, как видите, «проявилась» новая переменная: ,относительно которой уравнение (2) имеет вид квадратного уравнения:

Корнями этого уравнения служат числа Значит, нам остается решить два уравнения:

С первым из этих уравнений проблем нет:

Со вторым уравнением у нас возникает проблема: как представить число 2 в виде некоторой степени числа мы пока не знаем. Между тем второе уравнение тоже имеет единственный корень — это хорошо видно из графической иллюстрации, представленной на рис. 210. Придется нам в дальнейшем еще раз вернуться к этому уравнению.
Ответ: х¹ =-1, х² — корень уравнения
Пример 5. Решить систему уравнений:

Решение. 1) Преобразуем первое уравнение системы к более простому виду:

2)    Преобразуем второе уравнение системы к более простому виду. Введем новую переменную Тогда второе уравнение системы примет вид: z² - z = 72, откуда находим:z¹ =9, z² = -8.

Из уравнения находим х + у = 2; уравнение не имеет решений.
Итак, второе уравнение системы нам удалось преобразовать к виду: х + у = 2.

3)    Решим полученную систему уравнений:

Умножим обе части второго уравнения на 9 и сложим полученное уравнение с первым уравнением системы:

Из уравнения х + у = 2 находим:

А.Г. Мордкович Алгебра 10 класс

_{Календарно-тематическое планирование по математике, видео по математике онлайн, Математика в школе скачать}

Содержание урока
 конспект урока                       
 опорный каркас  
 презентация урока
 акселеративные методы 
 интерактивные технологии 

Практика
 задачи и упражнения 
 самопроверка
 практикумы, тренинги, кейсы, квесты
 домашние задания
 дискуссионные вопросы
 риторические вопросы от учеников

Иллюстрации
 аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 юмор, анекдоты, приколы, комиксы
 притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
 рефераты
 статьи 
 фишки для любознательных 
 шпаргалки 
 учебники основные и дополнительные
 словарь терминов                          
 прочие 

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 обновление фрагмента в учебнике 
 элементы новаторства на уроке 
 замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
 идеальные уроки 
 календарный план на год  
 методические рекомендации  
 программы
 обсуждения


Интегрированные уроки

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.