На Горох
Разбор упражнения

ГДЗ: Упражнение 242 - § 14 (Системы показательных уравнений и неравенств) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Глава 3 Страницы: 84, 86, 87
А вы знали? Проект, реферат или доклад можно создать с помощью ИИ за 5 минут — и сразу скачать готовый файл Word. Попробовать

242 упражнение:

Решить систему уравнений

1) \( \begin{cases} 2^x + 2^y = 6 \\ 2^x - 2^y = 2 \end{cases} \)
Ответ

Шаг 1: Замена переменных.

Введем новые переменные: \( u = 2^x \) и \( v = 2^y \). Поскольку показательная функция всегда положительна, \( u > 0 \) и \( v > 0 \).

Система принимает вид:

  • \( \begin{cases} u + v = 6 \\ u - v = 2 \end{cases} \).

Шаг 2: Решение линейной системы относительно \( u \) и \( v \).

Сложим уравнения:

  • \( (u + v) + (u - v) = 6 + 2 \).
  • \( 2u = 8 \).
  • \( u = 4 \).

Вычтем второе уравнение из первого, или подставим \( u \): \( 4 + v = 6 \Rightarrow v = 2 \).

Шаг 3: Обратная замена.

Вернемся к переменным \( x \) и \( y \):

  • \( u = 2^x \Rightarrow 2^x = 4 \Rightarrow 2^x = 2^2 \Rightarrow x = 2 \).
  • \( v = 2^y \Rightarrow 2^y = 2 \Rightarrow 2^y = 2^1 \Rightarrow y = 1 \).

Ответ: Решением системы является пара чисел \( (2; 1) \).

2) \( \begin{cases} 3^x + 5^y = 8 \\ 3^x - 5^y = -2 \end{cases} \)
Ответ

Шаг 1: Замена переменных.

Введем новые переменные: \( u = 3^x \) и \( v = 5^y \). При этом \( u > 0 \) и \( v > 0 \).

Система принимает вид:

  • \( \begin{cases} u + v = 8 \\ u - v = -2 \end{cases} \).

Шаг 2: Решение линейной системы относительно \( u \) и \( v \).

Сложим уравнения:

  • \( (u + v) + (u - v) = 8 + (-2) \).
  • \( 2u = 6 \).
  • \( u = 3 \).

Подставим \( u = 3 \) в первое уравнение \( u + v = 8 \): \( 3 + v = 8 \Rightarrow v = 5 \).

Шаг 3: Обратная замена.

Вернемся к переменным \( x \) и \( y \):

  • \( u = 3^x \Rightarrow 3^x = 3 \Rightarrow 3^x = 3^1 \Rightarrow x = 1 \).
  • \( v = 5^y \Rightarrow 5^y = 5 \Rightarrow 5^y = 5^1 \Rightarrow y = 1 \).

Ответ: Решением системы является пара чисел \( (1; 1) \).

Что применять при решении

Свойства степеней

При решении показательных уравнений и систем необходимо использовать основные свойства степеней для приведения выражений к одинаковому основанию и упрощения. Ключевые свойства: умножение степеней с одинаковым основанием \( a^x \cdot a^y = a^{x+y} \), деление степеней \( a^x / a^y = a^{x-y} \), возведение степени в степень \( (a^x)^y = a^{xy} \), и представление дроби \( 1/a^n = a^{-n} \).
\( (a^x)^y = a^{xy}, \quad a^x \cdot a^y = a^{x+y}, \quad \frac{1}{a^n} = a^{-n} \)

Уравнение-следствие: равенство показателей

Показательное уравнение \( a^{f(x)} = a^{g(x)} \) равносильно алгебраическому уравнению \( f(x) = g(x) \) при условии, что основание \( a > 0 \) и \( a \ne 1 \).
\( a^{f(x)} = a^{g(x)} \iff f(x) = g(x) \quad (a > 0, a \ne 1) \)

Неравенство-следствие: сравнение показателей

При решении показательного неравенства \( a^{f(x)} > a^{g(x)} \) знак неравенства для показателей зависит от основания \( a \):
  • Если \( a > 1 \), то \( f(x) > g(x) \).
  • Если \( 0 < a < 1 \), то \( f(x) < g(x) \).
\( a^{f(x)} > a^{g(x)} \iff \begin{cases} f(x) > g(x), & \text{если } a > 1 \\ f(x) < g(x), & \text{если } 0 < a < 1 \end{cases} \)

Метод замены переменных

Для систем вида \( \begin{cases} F(a^x, a^y) = c_1 \\ G(a^x, a^y) = c_2 \end{cases} \) часто применяется замена переменных: \( u = a^x \) и \( v = a^y \), где \( u > 0 \) и \( v > 0 \). Это приводит систему к более простому алгебраическому виду относительно \( u \) и \( v \).
\( u = a^x, v = a^y \quad (u > 0, v > 0) \)

Не сходится своя задача? Разберём по шагам

  • Формула, подстановка и расчёт
  • Числа считает калькулятор, а не нейросеть
  • Бесплатно и без регистрации
Решить задачу Разбор задачи бесплатный

Другие упражнения из параграфа § 14

Данные параграфа

К параграфу →
Глава
Глава 3
Параграф
§ 14 — Системы показательных уравнений и неравенств
Учебник
Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы
Автор
Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна
Год
2025

Задали работу по этой теме?

Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.

Создать проект Готовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.