ГДЗ: Упражнение 264 - Глава 3 (Итоговые упражнения) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)
Уравнение принимает вид (заменяем \( x^2 \) на \( z \) для удобства): \( 4 \cdot 4^z - 3 \cdot 10^z - 5 \cdot 25^z = 0 \)
Делим на \( 25^z \) (или \( 4^z \), или \( 10^z \)) для приведения к однородному уравнению: \( 4 \cdot \frac{4^z}{25^z} - 3 \cdot \frac{10^z}{25^z} - 5 = 0 \) \( 4 \cdot \left(\frac{4}{25}\right)^z - 3 \cdot \left(\frac{2}{5}\right)^z - 5 = 0 \)
Заметим, что \( \frac{4}{25} = \left(\frac{2}{5}\right)^2 \). Введем замену: \( t = \left(\frac{2}{5}\right)^z \), где \( z = x^2 \). Так как \( x^2 \ge 0 \), то \( 0 < \frac{2}{5} < 1 \), и \( 0 < t \le 1 \).
Решаем квадратное уравнение относительно \( t \): \( 4t^2 - 3t - 5 = 0 \)
Проверяем условие \( 0 < t \le 1 \). \( t_1 \approx 1,55 \) не удовлетворяет этому условию, а \( t_2 \) отрицателен (посторонний корень). Следовательно, уравнение не имеет решений.
Введем замену: \( t = 3^x \), \( t > 0 \). \( t^2 - t = 0 \) \( t(t - 1) = 0 \)
Находим корни: \( t_1 = 0 \) (посторонний, так как \( t > 0 \)) \( t_2 = 1 \)
Возвращаемся к замене: \( 3^x = 1 \) \( 3^x = 3^0 \) \( x = 0 \)
Ответ: \( x = 0 \)
Что применять при решении
Сравнение показательных чисел
Показательная функция \( y = a^x \) является возрастающей при \( a > 1 \) и убывающей при \( 0 < a < 1 \). Это свойство используется для сравнения чисел и решения показательных неравенств.
Если \( a > 1 \), то \( a^{x_1} > a^{x_2} \) равносильно \( x_1 > x_2 \).
Если \( 0 < a < 1 \), то \( a^{x_1} > a^{x_2} \) равносильно \( x_1 < x_2 \).
Решение показательных уравнений
Показательное уравнение \( a^{f(x)} = a^{g(x)} \) при \( a > 0, a \neq 1 \) эквивалентно уравнению \( f(x) = g(x) \).
\( a^{f(x)} = a^{g(x)} \implies f(x) = g(x) \)
Метод замены переменной
Для решения сложных показательных уравнений, которые можно привести к виду \( A \cdot (a^x)^2 + B \cdot a^x + C = 0 \), используется замена \( t = a^x \), где \( t > 0 \).
\( A \cdot (a^x)^2 + B \cdot a^x + C = 0 \xrightarrow{t=a^x} A t^2 + B t + C = 0, \; t>0 \)
Создать проектГотовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.
Уведомление об авторском праве и цитировании
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов
используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме,
оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве
(в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования
указаны для каждого используемого фрагмента.