logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - szkoła ponadpodstawowa » zadanie

Pierwiastki, potęgi, logarytmy, zadanie nr 4525

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

moss
postów: 18
2014-09-21 16:04:17

Mógłby mi ktoś bardziej wytłumaczyć mechanizm rozwiązywania tego typu zadań?

$6^{x}=3^{x}$

Jeśli spierwiastkujemy oba strony równania przez pierwiastek stopnia x ($\sqrt[x]{6^{x}}$), to otrzymamy:

6$\neq$3

Jest to równanie sprzeczne, nie ma ono rozwiązań. Zatem, jeśli nie ma ono rozwiązań, nie ma żadnych to piszemy 0 - oznacza, że nie ma żadnego rozwiązania i to akurat się zgadza.
$6^{0}$=$3^{0}$
1=1

Ten przykład rozumiem, ale są dalsze, które rozumiem, ale nie mogę uzyskać wyniku poprawnego tego zadania.

$4^{2x+3}$=1

| Poprawny wynik: x=-$\frac{3}{2}$

$5^{x}$=$2^{x+1}$

| Poprawny wynik: x=log$\frac{5}{2}$ 2

Liczyłem pierwsze równanie:

log 4 1=2x+3/-3
log 4 1-3=2x/:2
$\frac{1}{2}$*(log 4 1-3)=x

Od tego momentu, nie wiem, czy można odjąć jeden od trzech, czy spotęgować 1.






Wiadomość była modyfikowana 2014-09-21 16:06:01 przez moss

tumor
postów: 8070
2014-09-21 16:42:50

NIGDY w szkole Cię nie uczono pierwiastkować obu stron równania pierwiastkiem stopnia $x$, czyli potęgować z wykładnikiem $\frac{1}{x}$. :)

Możesz obie strony podnosić do potęgi, którą znasz ($x$ nie znasz), możesz mnożyć, dzielić, coś do obu stron dodawać, możesz stronami logarytmować, natomiast nigdy się nie pojawił manewr, który próbujesz tu zastosować. :)

Rozwiązaniem równania $3^x=6^x$ jest liczba $0$, więc biorąc pierwiastek stopnia $0$ podnosisz do potęgi o wykładniku $\frac{1}{0}$. Masz pewność, że wolno tak potęgować? :P

Funkcją odwrotną do funkcji wykładniczej jest logarytmiczna. Jeśli nie umiemy odgadnąć rozwiązania rozumiejąc, co jest napisane, to rozwiązujemy tak:
$3^x=6^x$
obie strony logarytmujemy, powiedzmy z podstawą $3$ (można inaczej).
$log_3(3^x)=log_3(6^x)$
$x=log_3(3^x2^x)$
$x=x+log_3(2^x)$
stąd
$log_3(2^x)=0$
$xlog_3(2)=0$
wobec faktu, że $log_3(2)\neq 0$ musimy mieć $x=0$.


-----

Jeśli równanie NIE MA ROZWIĄZAŃ, to ich NIE MA. A jeśli $0$ jest rozwiązaniem, to JE MA. :)
Nie wiem skąd bierzesz czary, że $0$ jest liczbą szatana magiczną i jeśli nie ma rozwiązań, to nagle $0$ jest rozwiązaniem. Nie ze szkoły, bo gdyby w szkole tak ktoś uczył, to już by siedział z Trynkiewiczem.

Brak rozwiązań, czyli fakt, że ŻADNA DO LICHA Z GŁĘBIN PIEKIEŁ LICZBA nie jest rozwiązaniem oznaczamy czasem $\emptyset$, co jest symbolem ZBIORU PUSTEGO.
Liczba $0$ jest natomiast liczbą. Nie należy mylić obiektów tylko dlatego, że są okrągłe. $0$ to liczba, $\emptyset$ to zbiór pusty, a pączek to pączek.

(I ten przykład rozumiałeś, więc teraz zaczynamy się bać, bo idą te, których nie rozumiesz).

-----

$4^{2x+3}=1$

Sprowadzamy wyrażenie po lewej stronie i po prawej stronie do potęgi o tej samej podstawie.
$4^{2x+3}=4^0$
Obustronnie logarytmujemy z podstawą $4$, otrzymując
$2x+3=0$
$x=\frac{-3}{2}$

----

$5^x=2^{x+1}$
logarytmujemy obustronnie na przykład z podstawą 2.
$log_2(5^x)=log_2(2^{x+1})$
$xlog_2(5)=x+1$
$x(log_2(5)-1)=1$
$x=\frac{1}{log_2(5)-1}$

Wynik z odpowiedzi jest ładniejszą wersją mojego wyniku, bo można przekształcać:
$\frac{1}{log_2(5)-1}=\frac{1}{log_2(5)-log_2(2)}
=\frac{1}{log_2(\frac{5}{2})}=log_\frac{5}{2}2$


Skądinąd. Mówiłem, że dobrze sprowadzić obie strony do potęgi o tej samej podstawie. Zróbmy więc ten przykład tak właśnie.
$5^x=2^{x+1}$
$(2^{log_2^5})^x=2^{x+1}$
$2^{xlog_2^5}=2^{x+1}$
co po logarytmowaniu z podstawą 2 da moment, w którym już byliśmy. Inaczej:
$5^x=2^{x+1}$
$5^x=(5^{log_52})^{x+1}$
$5^x=5^{(x+1)log_52}$
co po logarytmowaniu z podstawą 5 daje
$x=(x+1)log_52$
$x(1-log_52)=log_52$
$x=\frac{log_52}{1-log_52}=\frac{log_52}{log_55-log_52}=$$\frac{log_52}{log_5\frac{5}{2}}=log_\frac{5}{2}2$


-----

jeśli chodzi o Twój wynik na samym końcu, to jest poprawny. Tylko nie zauważasz, że $log_41=0$, co po podstawieniu daje od razu $\frac{-3}{2}$ w wyniku.

Wiadomość była modyfikowana 2014-09-21 16:43:07 przez tumor
strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj