10. Какое значение имеет выражение 2^{x}+2^{-x}, если известно, что 16^{x}+16^{-x}=527?
Алгебра 11 класс Экспоненциальные уравнения и неравенства алгебра 11 класс выражение 2^{x}+2^{-x} значение 16^{x}+16^{-x} решение алгебраических уравнений задачи по алгебре
Для решения данной задачи начнем с того, что у нас есть выражение 16^{x} + 16^{-x} = 527. Мы можем переписать основание 16 в виде степени двойки:
16 = 2^{4}, тогда:
16^{x} = (2^{4})^{x} = 2^{4x} и 16^{-x} = (2^{4})^{-x} = 2^{-4x}.
Таким образом, наше уравнение можно переписать как:
2^{4x} + 2^{-4x} = 527.
Теперь, чтобы упростить это выражение, давайте сделаем замену:
y = 2^{2x}. Тогда:
2^{4x} = (2^{2x})^{2} = y^{2} и 2^{-4x} = (2^{-2x})^{2} = (1/y)^{2} = 1/y^{2}.
Подставим это в уравнение:
y^{2} + 1/y^{2} = 527.
Умножим обе стороны уравнения на y^{2}, чтобы избавиться от дроби:
y^{4} + 1 = 527y^{2}.
Перепишем уравнение в стандартной форме:
y^{4} - 527y^{2} + 1 = 0.
Теперь сделаем замену: пусть z = y^{2}. Тогда у нас получится квадратное уравнение:
z^{2} - 527z + 1 = 0.
Решим это квадратное уравнение с помощью формулы корней:
z = (b ± √(b² - 4ac)) / 2a, где a = 1, b = -527, c = 1.
Подставим значения:
z = (527 ± √(527² - 4*1*1)) / 2*1.
Сначала вычислим дискриминант:
527² = 277729 и 4*1*1 = 4, тогда:
√(277729 - 4) = √(277725).
Теперь подставим дискриминант обратно в формулу:
z = (527 ± √277725) / 2.
Теперь мы можем найти значения y, а затем 2^{x} + 2^{-x}.
Однако, заметим, что 2^{x} + 2^{-x} = y + 1/y. Чтобы найти это значение, нам нужно сначала найти y из z.
Решив уравнение для z, мы можем найти y, а затем 2^{x} + 2^{-x}:
2^{x} + 2^{-x} = y + 1/y.
Таким образом, после нахождения y, мы подставим его в это выражение и получим искомое значение.
Теперь, подытожим:
В результате, вы сможете найти значение 2^{x} + 2^{-x} после вычислений.