Найдите решение уравнения (1/6)ˣ⁺⁸ = 6ˣ.
Другие предметы Колледж Уравнения с переменной в показателе уравнение решение уравнения математика колледж алгебра экспоненциальные уравнения математические задачи
Для решения уравнения (1/6)^(x+8) = 6^x - 4 * 4 - 8, начнем с упрощения правой части уравнения.
Во-первых, заметим, что 4 * 4 = 16. Таким образом, уравнение можно переписать следующим образом:
(1/6)^(x+8) = 6^x - 16 - 8
(1/6)^(x+8) = 6^x - 24
Теперь мы можем переписать (1/6)^(x+8) в виде 6^(-(x+8)). Это даст нам:
6^(-(x+8)) = 6^x - 24
Теперь, чтобы упростить уравнение, выразим обе стороны через основание 6:
6^(-x - 8) = 6^x - 24
Теперь умножим обе стороны уравнения на 6^(x + 8), чтобы избавиться от дроби:
Таким образом, у нас получится:
1 = 6^(2x + 8) - 24 * 6^(x + 8)
Теперь перенесем 1 на правую сторону:
0 = 6^(2x + 8) - 24 * 6^(x + 8) - 1
Теперь обозначим y = 6^(x + 8). Тогда 6^(2x + 8) = y^2, и уравнение можно переписать как:
0 = y^2 - 24y - 1
Это квадратное уравнение. Теперь мы можем использовать формулу для решения квадратного уравнения:
y = (-b ± √(b² - 4ac)) / 2a, где a = 1, b = -24, c = -1.
Подставим значения:
y = (24 ± √((-24)² - 4 * 1 * (-1))) / (2 * 1)
y = (24 ± √(576 + 4)) / 2
y = (24 ± √580) / 2
Теперь найдем √580:
√580 = √(4 * 145) = 2√145.
Таким образом, подставим обратно:
y = (24 ± 2√145) / 2
y = 12 ± √145.
Теперь вернемся к y = 6^(x + 8). У нас есть два значения:
Теперь найдем x:
6^(x + 8) = 12 + √145
x + 8 = log_6(12 + √145)
x = log_6(12 + √145) - 8
И для второго значения:
6^(x + 8) = 12 - √145
x + 8 = log_6(12 - √145)
x = log_6(12 - √145) - 8
Теперь нужно проверить, является ли 12 - √145 положительным, чтобы это значение было допустимым. Если 12 - √145 < 0, то это значение мы не можем использовать.
Таким образом, мы получаем два возможных значения для x:
Это и есть решение уравнения.