Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Видео:ПРОСТЕЙШИЙ способ решения Показательных УравненийСкачать

ПРОСТЕЙШИЙ способ решения Показательных Уравнений

Показательные уравнения

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

О чем эта статья:

6 класс, 7 класс

Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).

Видео:11 класс, 12 урок, Показательные уравненияСкачать

11 класс, 12 урок, Показательные уравнения

Определение показательного уравнения

Показательными называются уравнения с показательной функцией f(x) = a х . Другими словами, неизвестная переменная в них может содержаться как в основании степени, так и в ее показателе. Простейшее уравнение такого вида: a х = b, где a > 0, a ≠ 1.

Конечно, далеко не все задачи выглядят так просто, некоторые из них включают тригонометрические, логарифмические и другие конструкции. Но для решения даже простых показательных уравнений нужно вспомнить из курса алгебры за 6–7 класс следующие темы:

Если что-то успело забыться, советуем повторить эти темы перед тем, как читать дальнейший материал.

С точки зрения геометрии показательной функцией называют такую: y = a x , где a > 0 и a ≠ 1. У нее есть одно важное для решения показательных уравнений свойство — это монотонность. При a > 1 такая функция непрерывно возрастает, а при a

Иногда в результате решения будет получаться несколько вариантов ответа, и в таком случае мы должны выбрать тот корень, при котором показательная функция больше нуля.

Свойства степеней

Мы недаром просили повторить свойства степенной функции — на них будет основано решение большей части примеров. Держите небольшую шпаргалку по формулам, которые помогут упрощать сложные показательные уравнения.

Видео:Показательные уравнения. 11 класс.Скачать

Показательные уравнения. 11 класс.

Показательная функция, ее свойства. Простейшие показательные уравнения

Этот видеоурок доступен по абонементу

У вас уже есть абонемент? Войти

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

На данном уроке мы рассмотрим показательную функцию, ее график и основные свойства. Также научимся решать простейшие показательные уравнения.

Если у вас возникнет сложность в понимании тему, рекомендуем посмотреть урок «Показательная функция и логарифм»

Видео:Показательная функция. 11 класс.Скачать

Показательная функция. 11 класс.

Показательные уравнения и неравенства

Решение большинства математических задач так или иначе связано с преобразованием числовых, алгебраических или функциональных выражений. Сказанное в особенности относится к решению показательных уравнений и неравенств. В вариантах ЕГЭ по математике к такому типу задач относится, в частности, задача C3. Научиться решать задания C3 важно не только с целью успешной сдачи ЕГЭ, но и по той причине, что это умение пригодится при изучении курса математики в высшей школе.

Выполняя задания C3, приходится решать различные виды уравнений и неравенств. Среди них — рациональные, иррациональные, показательные, логарифмические, тригонометрические, содержащие модули (абсолютные величины), а также комбинированные. В этой статье рассмотрены основные типы показательных уравнений и неравенств, а также различные методы их решений. О решении остальных видов уравнений и неравенств читайте в рубрике «Методическая копилка репетитора по физике и математике» в статьях, посвященных методам решения задач C3 из вариантов ЕГЭ по математике.

Прежде чем приступить к разбору конкретных показательных уравнений и неравенств, как репетитор по математике, предлагаю вам освежить в памяти некоторый теоретический материал, который нам понадобится.

Видео:ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ 10 класс решение показательных уравненийСкачать

ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ 10 класс решение показательных уравнений

Показательная функция

Что такое показательная функция?

Функцию вида y = a x , где a > 0 и a ≠ 1, называют показательной функцией.

Основные свойства показательной функции y = a x :

Свойствоa > 10 только в показателях каких-либо степеней.

Для решения показательных уравнений требуется знать и уметь использовать следующую несложную теорему:

Помимо этого, полезно помнить об основных формулах и действиях со степенями:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения0,, b>0: \ a^0 = 1, 1^x = 1; \ a^<frac>=sqrt[n] , (kin Z,, nin N);\ a^ = frac; \ a^xcdot a^y = a^; \ frac=a^; \ (a^x)^y = a^; \ a^xcdot b^x = (ab)^x; \ frac=left(fracright)^x.\ end> ]» title=»Rendered by QuickLaTeX.com»/>

Пример 1. Решите уравнение:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Решение: используем приведенные выше формулы и подстановку:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Уравнение тогда принимает вид:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Дискриминант полученного квадратного уравнения положителен:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения0. ]» title=»Rendered by QuickLaTeX.com»/>

Это означает, что данное уравнение имеет два корня. Находим их:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Переходя к обратной подстановке, получаем:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Второе уравнение корней не имеет, поскольку показательная функция строго положительна на всей области определения. Решаем второе:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

С учетом сказанного в теореме 1 переходим к эквивалентному уравнению: x = 3. Это и будет являться ответом к заданию.

Ответ: x = 3.

Пример 2. Решите уравнение:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Решение: ограничений на область допустимых значений у уравнения нет, так как подкоренное выражение имеет смысл при любом значении x (показательная функция y = 9 4 -x положительна и не равна нулю).

Решаем уравнение путем равносильных преобразований с использованием правил умножения и деления степеней:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Последний переход был осуществлен в соответствии с теоремой 1.

Пример 3. Решите уравнение:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Решение: обе части исходного уравнения можно поделить на 0,2 x . Данный переход будет являться равносильным, поскольку это выражение больше нуля при любом значении x (показательная функция строго положительна на своей области определения). Тогда уравнение принимает вид:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Ответ: x = 0.

Пример 4. Решите уравнение:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Решение: упрощаем уравнение до элементарного путем равносильных преобразований с использованием приведенных в начале статьи правил деления и умножения степеней:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Деление обеих частей уравнения на 4 x , как и в предыдущем примере, является равносильным преобразованием, поскольку данное выражение не равно нулю ни при каких значениях x.

Ответ: x = 0.

Пример 5. Решите уравнение:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Решение: функция y = 3 x , стоящая в левой части уравнения, является возрастающей. Функция y = —x-2/3, стоящая в правой части уравнения, является убывающей. Это означает, что если графики этих функций пересекаются, то не более чем в одной точке. В данном случае нетрудно догадаться, что графики пересекаются в точке x = -1. Других корней не будет.

Ответ: x = -1.

Пример 6. Решите уравнение:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Решение: упрощаем уравнение путем равносильных преобразований, имея в виду везде, что показательная функция строго больше нуля при любом значении x и используя правила вычисления произведения и частного степеней, приведенные в начале статьи:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Ответ: x = 2.

Решение показательных неравенств

Показательными называются неравенства, в которых неизвестная переменная содержится только в показателях каких-либо степеней.

Для решения показательных неравенств требуется знание следующей теоремы:

Теорема 2. Если a > 1, то неравенство a f(x) > a g(x) равносильно неравенству того же смысла: f(x) > g(x). Если 0 f(x) > a g(x) равносильно неравенству противоположного смысла: f(x) 2x , при этом (в силу положительности функции y = 3 2x ) знак неравенства не изменится:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Тогда неравенство примет вид:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Итак, решением неравенства является промежуток:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

переходя к обратной подстановке, получаем:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Левое неравенства в силу положительности показательной функции выполняется автоматически. Воспользовавшись известным свойством логарифма, переходим к эквивалентному неравенству:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Поскольку в основании степени стоит число, большее единицы, эквивалентным (по теореме 2) будет переход к следующему неравенству:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Итак, окончательно получаем ответ:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Пример 8. Решите неравенство:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Решение: используя свойства умножения и деления степеней, перепишем неравенство в виде:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Введем новую переменную:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

С учетом этой подстановки неравенство принимает вид:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Умножим числитель и знаменатель дроби на 7, получаем следующее равносильное неравенство:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Итак, неравенству удовлетворяют следующие значения переменной t:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Тогда, переходя к обратной подстановке, получаем:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Поскольку основание степени здесь больше единицы, равносильным (по теореме 2) будет переход к неравенству:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Окончательно получаем ответ:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Пример 9. Решите неравенство:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Решение:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Делим обе части неравенства на выражение:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Оно всегда больше нуля (из-за положительности показательной функции), поэтому знак неравенства изменять не нужно. Получаем:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Воспользуемся заменой переменной:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Исходное уравнение тогда принимает вид:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Итак, неравенству удовлетворяют значения t, находящиеся в промежутке:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Переходя к обратной подстановке получаем, что исходное неравенство распадается на два случая:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Первое неравенство решений не имеет в силу положительности показательной функции. Решаем второе:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Поскольку основание степени в данном случае оказалось меньше единицы, но больше нуля, равносильным (по теореме 2) будет переход к следующему неравенству:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Итак, окончательный ответ:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Пример 10. Решите неравенство:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Решение:

Ветви параболы y = 2x+2-x 2 направлены вниз, следовательно она ограничена сверху значением, которое она достигает в своей вершине:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Ветви параболы y = x 2 -2x+2, стоящей в показателе, направлены вверх, значит она ограничена снизу значением, которое она достигает в своей вершине:

Показательная функция упрощение показательных выражений показательные уравнения

Вместе с этим ограниченной снизу оказывается и функция y = 3 x 2 -2x+2 , стоящая в правой части уравнения. Она достигает своего наименьшего значения в той же точке, что и парабола, стоящая в показателе, и это значение равно 3 1 = 3. Итак, исходное неравенство может оказаться верным только в том случае, если функция слева и функция справа принимают в одной точке значение, равное 3 (пересечением областей значений этих функций является только это число). Это условие выполняется в единственной точке x = 1.

Ответ: x = 1.

Для того, чтобы научиться решать показательные уравнения и неравенства, необходимо постоянно тренироваться в их решении. В этом нелегком деле вам могут помочь различные методические пособия, задачники по элементарной математике, сборники конкурсных задач, занятия по математике в школе, а также индивидуальные занятия с профессиональным репетитором. Искренне желаю вам успехов в подготовке и блестящих результатов на экзамене.

P. S. Уважаемые гости! Пожалуйста, не пишите в комментариях заявки на решение ваших уравнений. К сожалению, на это у меня совершенно нет времени. Такие сообщения будут удалены. Пожалуйста, ознакомьтесь со статьёй. Возможно, в ней вы найдёте ответы на вопросы, которые не позволили вам решить своё задание самостоятельно.

📹 Видео

ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ😩 #математика #shorts #егэ #огэ #уравнение #показательныеуравненияСкачать

ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ😩 #математика #shorts #егэ #огэ #уравнение #показательныеуравнения

Показательные уравнения. Практическая часть. 11 класс.Скачать

Показательные уравнения. Практическая часть.  11 класс.

Алгебра 10 класс (Урок№22 - Показательные уравнения. Системы показательных уравнений.)Скачать

Алгебра 10 класс (Урок№22 - Показательные уравнения. Системы показательных уравнений.)

Показательные уравнения за 50 минут | Математика ЕГЭ 10 класс | УмскулСкачать

Показательные уравнения за 50 минут | Математика ЕГЭ 10 класс | Умскул

Показательные уравнения. Видеоурок 11. Алгебра 10 классСкачать

Показательные уравнения. Видеоурок 11. Алгебра 10 класс

Показательные уравнения — что это такое и как решатьСкачать

Показательные уравнения — что это такое и как решать

Показательные и логарифмические уравнения. Вебинар | МатематикаСкачать

Показательные и логарифмические уравнения. Вебинар | Математика

11 класс, 13 урок, Показательные неравенстваСкачать

11 класс, 13 урок, Показательные неравенства

Показательная функция | 10 класс АлимовСкачать

Показательная функция | 10 класс Алимов

11 класс, 11 урок, Показательная функция, её свойства и графикСкачать

11 класс, 11 урок, Показательная функция, её свойства и график

Показательные уравнения. Задание 13 | Математика ЕГЭ | УмскулСкачать

Показательные уравнения. Задание 13 | Математика ЕГЭ | Умскул

Это просто! Как решать Показательные Неравенства?Скачать

Это просто! Как решать Показательные Неравенства?

Сложные показательные уравнения: примеры и способы решенияСкачать

Сложные показательные уравнения: примеры и способы решения

Показательная функция. Видеоурок 10. Алгебра 10 классСкачать

Показательная функция. Видеоурок 10. Алгебра 10 класс
Поделиться или сохранить к себе: