Задачи с ответами по показательным уравнениям

Показательные уравнения и неравенства с примерами решения

Содержание:

Рассмотрим уравнения, в которых переменная (неизвестное) находится в показателе степени. Например:

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Уравнения такого вида принято называть показательными.

Видео:ПРОСТЕЙШИЙ способ решения Показательных УравненийСкачать

ПРОСТЕЙШИЙ способ решения Показательных Уравнений

Решении показательных уравнений

При решении показательных уравнений нам будет полезно следствие из теоремы о свойствах показательной функции.

Пусть Задачи с ответами по показательным уравнениям

Каждому значению показательной функции Задачи с ответами по показательным уравнениямсоответствует единственный показатель s.

Пример:

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решение:

Согласно следствию из равенства двух степеней с одинаковым основанием 3 следует равенство их показателей. Таким образом, данное уравнение равносильно уравнению

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Пример:

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решение:

а) Данное уравнение равносильно (поясните почему) уравнению

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Если степени с основанием 3 равны, то равны и их показатели:

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решив это уравнение, получим

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Ответ: Задачи с ответами по показательным уравнениям

При решении каждого уравнения из примера 2 сначала обе части уравнения представили в виде степени с одним и тем же основанием, а затем записали равенство показателей этих степеней.

Пример:

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решение:

а) Данное уравнение равносильно уравнению

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решая его, получаем:

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Так как две степени с одинаковым основанием 2 равны, то равны и их показатели, т. е. Задачи с ответами по показательным уравнениямоткуда находим Задачи с ответами по показательным уравнениям

б) Разделив обе части уравнения на Задачи с ответами по показательным уравнениямполучим уравнение Задачи с ответами по показательным уравнениямравносильное данному. Решив его, получим Задачи с ответами по показательным уравнениямЗадачи с ответами по показательным уравнениям

Ответ: Задачи с ответами по показательным уравнениям

При решении примера 3 а) левую часть уравнения разложили на множители. Причем за скобку вынесли такой множитель, что в скобках осталось числовое выражение, не содержащее переменной.

Пример:

Решить уравнение Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решение:

Обозначим Задачи с ответами по показательным уравнениямтогда Задачи с ответами по показательным уравнениям

Таким образом, из данного уравнения получаем

Задачи с ответами по показательным уравнениям

откуда находим: Задачи с ответами по показательным уравнениям

Итак, с учетом обозначения имеем:

Задачи с ответами по показательным уравнениям

При решении примера 4 был использован метод введения новой переменной, который позволил свести данное уравнение к квадратному относительно этой переменной.

Пример:

Решить уравнение Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решение:

Можно заметить, что 2 — корень данного уравнения. Других корней уравнение не имеет, так как функция, стоящая в левой части уравнения, возрастающая, а функция, стоящая в правой части уравнения, убывающая. Поэтому уравнение имеет не более одного корня (см. теорему из п. 1.14).

Пример:

Решить уравнение Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решение:

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Пример:

При каком значении а корнем уравнения Задачи с ответами по показательным уравнениямявляется число, равное 2?

Решение:

Поскольку х = 2 — корень, то верно равенство

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решив это уравнение, найдем

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Ответ: при Задачи с ответами по показательным уравнениям

Показательные уравнения и их системы

Показательным уравнением называется уравнение, в ко тором неизвестное входит в показатель степени. При решении показательных уравнений полезно использовать следующие тождества: Задачи с ответами по показательным уравнениям

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Приведем методы решения некоторых типов показательных уравнений.

1 Приведение к одному основанию.

Метод основан на следующем свойстве степеней: если две степени равны и равны их основания, то равны и их показатели, т.е. уравнения надо попытаться привести к виду Задачи с ответами по показательным уравнениям. Отсюда Задачи с ответами по показательным уравнениям

Пример №1

Решите уравнение Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решение:

Заметим, что Задачи с ответами по показательным уравнениями перепишем наше уравнение в виде

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Применив тождество (1), получим Зх — 7 = -7х + 3, х = 1.

Пример №2

Решить уравнение Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решение:

Переходя к основанию степени 2, получим:

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Согласно тождеству (2), имеем Задачи с ответами по показательным уравнениям

Последнее уравнение равносильно уравнению 4х-19 = 2,5х. Задачи с ответами по показательным уравнениям

2 Введение новой переменной.

Пример №3

Решить уравнение Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решение:

Применив тождество 2, перепишем уравнение как Задачи с ответами по показательным уравнениям

Введем новую переменную: Задачи с ответами по показательным уравнениямПолучим уравнение Задачи с ответами по показательным уравнениям

которое имеет корни Задачи с ответами по показательным уравнениямОднако кореньЗадачи с ответами по показательным уравнениямне удовлетворяет условию Задачи с ответами по показательным уравнениямЗначит, Задачи с ответами по показательным уравнениям

Пример №4

Решить уравнение Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решение:

Разделив обе части уравнения на Задачи с ответами по показательным уравнениямполучим:

Задачи с ответами по показательным уравнениям

последнее уравнение запишется так: Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решая уравнение, найдем Задачи с ответами по показательным уравнениям

Значение Задачи с ответами по показательным уравнениямне удовлетворяет условию Задачи с ответами по показательным уравнениямСледовательно,

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Пример №5

Решить уравнение Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решение:

Заметим что Задачи с ответами по показательным уравнениямЗначит Задачи с ответами по показательным уравнениям

Перепишем уравнение в виде Задачи с ответами по показательным уравнениям

Обозначим Задачи с ответами по показательным уравнениямПолучим Задачи с ответами по показательным уравнениям

Получим Задачи с ответами по показательным уравнениям

Корнями данного уравнения будут Задачи с ответами по показательным уравнениям

Следовательно, Задачи с ответами по показательным уравнениям

III Вынесение общего множителя за скобку.

Пример №6

Решить уравнение Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решение:

После вынесения за скобку в левой части Задачи с ответами по показательным уравнениям, а в правой Задачи с ответами по показательным уравнениям, получим Задачи с ответами по показательным уравнениямРазделим обе части уравнения на Задачи с ответами по показательным уравнениямполучим Задачи с ответами по показательным уравнениям

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Системы простейших показательных уравнений

Пример №7

Решите систему уравнений: Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решение:

По свойству степеней система уравнений равносильна следующей

системе :Задачи с ответами по показательным уравнениямОтсюда получим систему Задачи с ответами по показательным уравнениям

Очевидно, что последняя система имеет решение Задачи с ответами по показательным уравнениям

Пример №8

Решите систему уравнений: Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решение:

По свойству степеней система уравнений равносильна следующей системе: Задачи с ответами по показательным уравнениямПоследняя система, в свою очередь, равносильна системе: Задачи с ответами по показательным уравнениям

Умножив второе уравнение этой системы на (-2) и сложив с первым, получим уравнение —9х=-4. Отсюда, найдем Задачи с ответами по показательным уравнениямПодставив полученное значение во второе уравнение, получим Задачи с ответами по показательным уравнениям

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Пример №9

Решите систему уравнений: Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решение:

Сделаем замену: Задачи с ответами по показательным уравнениямТогда наша система примет вид: Задачи с ответами по показательным уравнениям

Очевидно, что эта система уравнений имеет решение Задачи с ответами по показательным уравнениям

Тогда получим уравнения Задачи с ответами по показательным уравнениям

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Приближенное решение уравнений

Пусть многочлен f(х) на концах отрезка [a,b] принимает значения разных знаков, то есть Задачи с ответами по показательным уравнениям. Тогда внутри этого отрезка существует хотя бы одно решение уравнения Дх)=0. Это означает, что существует такое Задачи с ответами по показательным уравнениям(читается как «кси»), что Задачи с ответами по показательным уравнениям

Это утверждение проиллюстрировано на следующем чертеже.

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Рассмотрим отрезок Задачи с ответами по показательным уравнениямсодержащий лишь один корень уравнения .

Метод последовательного деления отрезка пополам заключается в последовательном разделении отрезка [a, b] пополам до тех пор, пока длина полученного отрезка не будет меньше заданной точности Задачи с ответами по показательным уравнениям

  1. вычисляется значение f(х) выражения Задачи с ответами по показательным уравнениям
  2. отрезок делится пополам, то есть вычисляется значение Задачи с ответами по показательным уравнениям
  3. вычисляется значение Задачи с ответами по показательным уравнениямвыражения f(х) в точке Задачи с ответами по показательным уравнениям
  4. проверяется условие Задачи с ответами по показательным уравнениям
  5. если это условие выполняется, то в качестве левого конца нового отрезка выбирается середина предыдущего отрезка, то есть полагается, что Задачи с ответами по показательным уравнениям(левый конец отрезка переходит в середину);
  6. если это условие не выполняется, то правый конец нового отрезка переходит в середину, то есть полагается, что b=x;
  7. для нового отрезка проверяется условие Задачи с ответами по показательным уравнениям
  8. если это условие выполняется , то вычисления заканчиваются. При этом в качестве приближенного решения выбирается последнее вычисленное значение х. Если это условие не выполняется, то, переходя к пункту 2 этого алгоритма, вычисления продолжаются.

Метод последовательного деления пополам проиллюстрирован на этом чертеже:

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Для нахождения интервала, содержащего корень уравнения Задачи с ответами по показательным уравнениямвычисляются значения Задачи с ответами по показательным уравнениям

Оказывается, что для корня Задачи с ответами по показательным уравнениямданного уравнения выполнено неравенство. Значит, данное уравнение имеет хотя бы один корень, принадлежащий интервалу (-1 -А; 1+А). Для приближенного вычисления данного корня найдем целые Задачи с ответами по показательным уравнениями Задачи с ответами по показательным уравнениямудовлетворяющие неравенству Задачи с ответами по показательным уравнениям

Пример №10

Найдите интервал, содержащий корень уравнения Задачи с ответами по показательным уравнениям

Решение:

Поделив обе части уравнения на 2 , получим, Задачи с ответами по показательным уравнениям

Так как, для нового уравнения Задачи с ответами по показательным уравнениям

Значит, в интервале, Задачи с ответами по показательным уравнениямуравнение имеет хотя бы один корень. В то же время уравнение при Задачи с ответами по показательным уравнениямне имеет ни одного корня, так как,

Задачи с ответами по показательным уравнениямвыполняется. Значит, корень уравнения лежит в (-2,5; 0). Для уточнения этого интервала положим Задачи с ответами по показательным уравнениямДля Задачи с ответами по показательным уравнениямпроверим выполнение условия

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Значит, уравнение имеет корень, принадлежащий интервалу (-1; 0).

Нахождение приближенного корня с заданной точностью

Исходя из вышесказанного, заключаем, что если выполнено неравенство Задачи с ответами по показательным уравнениямкорень уравнения принадлежит интервалу

Задачи с ответами по показательным уравнениямПустьЗадачи с ответами по показательным уравнениямЕсли Задачи с ответами по показательным уравнениямприближенный

корень уравнения с точностью Задачи с ответами по показательным уравнениям. Если Задачи с ответами по показательным уравнениямто корень лежит в интервале Задачи с ответами по показательным уравнениямесли Задачи с ответами по показательным уравнениямто корень лежит в интервале Задачи с ответами по показательным уравнениям. Продолжим процесс до нахождения приближенного значения корня с заданной точностью.

Пример №11

Найдите приближенное значение корня уравнения Задачи с ответами по показательным уравнениямс заданной точностьюЗадачи с ответами по показательным уравнениям

Решение:

Из предыдущего примера нам известно, что корень лежит в интервале

(-1; 0). Из того, что Задачи с ответами по показательным уравнениямзаключаем, что корень лежит в интервале (-0,5; 0).

Так как, |(-0,25)41,5(-0,25)2+2,5(-0,25)+0,5| = |-0,046| 1. Если Задачи с ответами по показательным уравнениям

Пусть Задачи с ответами по показательным уравнениям

Изображения графиков показательной функции подсказывают это свойство. На рисунке 27 видно, что при а > 1 большему значению функции соответствует большее значение аргумента. А на рисунке 30 видно, что при 0

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Видео:Показательные уравнения. 11 класс.Скачать

Показательные уравнения. 11 класс.

Алгебра

План урока:

Видео:ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ 10 класс решение показательных уравненийСкачать

ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ 10 класс решение показательных уравнений

Простейшие показательные уравнения а х = b

Его называют показательным уравнением, ведь переменная находится в показателе степени. Для его решения представим правую часть как степень числа 2:

Тогда уравнение будет выглядеть так:

Теперь и справа, и слева стоят степени двойки. Очевидно, что число 3 будет являться его корнем:

Является ли этот корень единственным? Да, в этом можно убедиться, если построить в координатной плоскости одновременно графики у = 2 х и у = 8. Второй график представляет собой горизонтальную линию.

Пересекаются эти графики только в одной точке, а потому найденное нами решение х = 3 является единственным.

Так как любая показательная функция является монотонной, то есть либо только возрастает (при основании, большем единицы), либо только убывает (при основании, меньшем единицы), то в общем случае ур-ние а х = b может иметь не более одного решения. Это является следствием известного свойства монотонных функций – горизонтальная линия пересекает их не более чем в одной точке.

Сразу отметим, что если в ур-нии вида а х = b число b не является положительным, то корней у ур-ния не будет вовсе. Это следует из того факта, что область значений показательной функции – промежуток (0; + ∞), ведь при возведении в степень любого положительного числа результат всё равно остается положительным. Можно проиллюстрировать это и графически:

Решая простейшее показательное уравнение

мы специально представляли правую часть как степень двойки:

После этого мы делали вывод, что если в обеих частях ур-ния стоят степени с равными основаниями (2 = 2), то у них должны быть равны и показатели. Это утверждение верно и в более общем случае. Если есть ур-ние вида

то его единственным решением является х = с.

Задание. Найдите решение показательного уравнения

Решение. У обоих частей равны основания, значит, равны и показатели:

Задание. Найдите корень уравнения

Решение. Заметим, что число 625 = 5 4 . Тогда ур-ние можно представить так:

Отсюда получаем, что х = 4.

Видно, что основной метод решения показательных уравнений основан на его преобразовании, при котором и в правой, и в левой части стоят степени с совпадающими основаниями.

Задание. При каком х справедливо равенство

Решение. Преобразуем число справа:

Теперь ур-ние можно решить:

Задание. Решите ур-ние

Решение. Любое число при возведении в нулевую степень дает единицу, а потому можно записать, что 1 = 127 0 . Заменим с учетом этого правую часть равенства:

Видео:Решение задач с помощью уравнений.Скачать

Решение задач с помощью уравнений.

Уравнения вида а f( x) = a g ( x)

Рассмотрим чуть более сложное показательное ур-ние

Для его решения заменим показатели степеней другими величинами:

Теперь наше ур-ние принимает вид

Такие ур-ния мы решать умеем. Надо лишь приравнять показатели степеней:

При решении подобных ур-ний введение новых переменных опускают. Можно сразу приравнять показатели степеней, если равны их основания:

В общем случае использованное правило можно сформулировать так:

Задание. Найдите корень ур-ния

Решение. Представим правую часть как степень двойки:

Тогда ур-ние примет вид

Теперь мы имеем право приравнять показатели:

Задание. Укажите значение х, для которого выполняется условие

Решение. Здесь удобнее преобразовать не правую, а левую часть. Заметим, что

С учетом этого можно записать

Основания у выражений слева и справа совпадают, а потому можно приравнять показатели:

Задание. Укажите корень показательного уравнения

Решение. Для перехода к одному основанию представим число 64 как квадрат восьми:

Тогда ур-ние примет вид:

Задание. Найдите корень ур-ния

Решение. Здесь ситуация чуть более сложная, ведь число 2 невозможно представить как степень пятерки, а пятерки не получится выразить как степень двойки. Однако у обеих степеней в ур-нии совпадают показатели. Напомним, что справедливы следующие правила работы со степенями:

С учетом этого поделим обе части ур-ния на выражения 5 3+х :

Задание. При каких х справедлива запись

Можно сделать преобразования, после которых в ур-нии останется только показательная функция 5 х . Для этого произведем следующие замены:

Перепишем исходное ур-ние с учетом этих замен:

Теперь множитель 5 х можно вынести за скобки:

Рассмотрим чуть более сложное ур-ние, которое может встретиться на ЕГЭ в задании повышенной сложности №13.

Задание. Найдите решение уравнения

Решение. Преобразуем левое слагаемое:

Перепишем начальное ур-ние, используя это преобразование

Теперь мы можем спокойно вынести множитель за скобки:

Получили одинаковые основания слева и справа. Значит, можно приравнять и показатели:

Это квадратное уравнение, решение которого не должно вызывать у десятиклассника проблем:

Видео:✓ Показательное уравнение | ЕГЭ-2017. Задание 12. Математика. Профильный уровень | Борис ТрушинСкачать

✓ Показательное уравнение | ЕГЭ-2017. Задание 12. Математика. Профильный уровень | Борис Трушин

Задачи, сводящиеся к показательным уравнениям

Рассмотрим одну прикладную задачу, встречающуюся в ЕГЭ по математике.

Задание. Из-за радиоактивного распада масса слитка из изотопа уменьшается, причем изменение его массы описывается зависимостью m(t) = m0 • 2 – t/ T , где m0 – исходная масса слитка, Т – период полураспада, t – время. В начальный момент времени изотоп, чей период полураспада составляет 10 минут, весит 40 миллиграмм. Сколько времени нужно подождать, чтобы масса слитка уменьшилась до 5 миллиграмм.

Решение. Подставим в заданную формулу значения из условия:

m0 = 40 миллиграмм;

m(t) = 5 миллиграмм.

В результате мы получим ур-ние

из которого надо найти значение t. Поделим обе части на 40:

Далее решим чуть более сложную задачу, в которой фигурирует сразу 2 радиоактивных вещества.

Задание. На особо точных рычажных весах в лаборатории лежат два слитка из радиоактивных элементов. Первый из них весит в начале эксперимента 80 миллиграмм и имеет период полураспада, равный 10 минутам. Второй слиток весит 40 миллиграмм, и его период полураспада составляет 15 минут. Изначально весы наклонены в сторону более тяжелого слитка. Через сколько минут после начала эксперимента весы выровняются? Масса слитков меняется по закону m(t) = m0 • 2 – t/ T , где m0 и Т – это начальная масса слитка и период его полураспада соответственно.

Решение. Весы выровняются тогда, когда массы слитков будут равны. Если подставить в данную в задаче формулу условия, то получится, что масса первого слитка меняется по закону

а масса второго слитка описывается зависимостью

Приравняем обе формулы, чтобы найти момент времени, когда массы слитков совпадут (m1 = m2):

Делим обе части на 40:

Основания равны, а потому приравниваем показатели:

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

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

Уравнения с заменой переменных

В ряде случаев для решения показательного уравнения следует ввести новую переменную. В учебных заданиях такая замена чаще всего (но не всегда) приводит к квадратному ур-нию.

Задание. Решите уравнение методом замены переменной

Заметим, что в уравнении стоят степени тройки и девятки, но 3 2 = 9. Тогда введем новую переменную t = 3 x . Если возвести ее в квадрат, то получим, что

C учетом этого изначальное ур-ние можно переписать:

Получили обычное квадратное ур-ние. Решим его:

Мы нашли два значения t. Далее необходимо вернуться к прежней переменной, то есть к х:

Первое ур-ние не имеет решений, ведь показательная функция может принимать лишь положительные значения. Поэтому остается рассмотреть только второе ур-ние:

Задание. Найдите корни ур-ния

Решение. Здесь в одном ур-нии стоит сразу три показательных функции. Попытаемся упростить ситуацию и избавиться от одной из них. Для этого поделим ур-ние на выражение 4 4х+1 :

Так как 1 4х+1 = 1, мы можем записать:

Обратим внимание, что делить ур-ние на выражение с переменной можно лишь в том случае, если мы уверены, что оно не обращается в ноль ни при каких значениях х. В данном случае мы действительно можем быть в этом уверены, ведь величина 4 4х+1 строго положительна при любом х.

Вернемся к ур-нию. В нем стоят величины (9/4) 4х+1 и (3/2) 4х+1 . У них одинаковые показатели, но разные степени. Однако можно заметить, что

9/4 = (3/2) 2 , поэтому и (9/4) 4х+1 = ((3/2) 4х+1 ) 2 . Это значит, что перед нами уравнение с заменой переменных.

Произведем замену t = (3/2) 4х+1 , тогда (9/4) 4х+1 = ((3/2) 4х+1 ) 2 = t 2 . Далее перепишем ур-ние с новой переменной t:

Снова получили квадратное ур-ние.

Возвращаемся к переменной х:

И снова первое ур-ние не имеет корней, так как при возведении положительного числа в степень не может получится отрицательное число. Остается решить второе ур-ние:

Видео:Показательные и логарифмические уравнения. Вебинар | МатематикаСкачать

Показательные и логарифмические уравнения. Вебинар | Математика

Графическое решение показательных уравнений

Не всякое показательное уравнение легко или вообще возможно решить аналитическим способом. В таких случаях выручает графическое решение уравнений.

Задание. Найдите графическим способом значение х, для которого справедливо равенство

Решение. Построим в одной системе координат графики у = 3 х и у = 4 – х:

Видно, что графики пересекаются в одной точке с примерными координатами (1; 3). Так как графический метод не вполне точный, следует подставить х = 1 в ур-ние и убедиться, что это действительно корень ур-ния:

Получили верное равенство, значит, х = 1 – это действительно корень ур-ния.

Задание. Решите графически ур-ние

Решение. Перенесем вправо все слагаемые, кроме 2 х :

Слева стоит показательная функция, а справа – квадратичная. Построим их графики и найдем точки пересечения:

Видно, что у графиков есть две общие точки – это (0;1) и (1; 2). На всякий случай проверим себя, подставив х = 0 и х = 1 в исходное ур-ние:

Ноль подходит. Проверяем единицу:

И единица тоже подошла. В итоге имеем два корня, 0 и 1.

Видео:11 класс, 12 урок, Показательные уравненияСкачать

11 класс, 12 урок, Показательные уравнения

Показательные неравенства

Рассмотрим координатную плоскость, в которой построен график некоторой показательной ф-ции у = а х , причем а > 0. Пусть на оси Ох отложены значения s и t, и t t и a s на оси Оу. Так как

является возрастающей функцией, то и величина a t окажется меньше, чем a s . Другими словами, точка a t на оси Оу будет лежать ниже точки а s (это наглядно видно на рисунке). Получается, что из условия t t s . Это значит, что эти два нер-ва являются равносильными.

С помощью этого правила можно решать некоторые простейшие показательные неравенства. Например, пусть дано нер-во

Представим восьмерку как степень двойки:

По только что сформулированному правилу можно заменить это нер-во на другое, которое ему равносильно:

Решением же этого линейного неравенства является промежуток (– ∞; 3).

Однако сформулированное нами правило работает тогда, когда основание показательной ф-ции больше единицы. А что же делать в том случае, если оно меньше единицы? Построим график такой ф-ции и снова отложим на оси Ох точки t и s, причем снова t будет меньше s, то есть эта точка будет лежать левее.

Так как показательная ф-ция у = а х при основании, меньшем единицы, является убывающей, то окажется, что на оси Оу точка a s лежит ниже, чем a t . То есть из условия t t > a s . Получается, что эти нер-ва равносильны.

Например, пусть надо решить показательное неравенство

Выразим число слева как степень 0,5:

Тогда нер-во примет вид

По рассмотренному нами правилу его можно заменить на равносильное нер-во

В более привычном виде, когда выражение с переменной стоит слева, нер-во будет выглядеть так:

а его решением будет промежуток (3; + ∞).

В общем случае мы видим, что если в показательном нер-ве вида

основание a больше единицы, то его можно заменить равносильным нер-вом

Грубо говоря, мы просто убираем основание степеней, а знак нер-ва остается неизменным. Если же основание а меньше единицы, то знак неравенства необходимо поменять на противоположный:

Это правило остается верным и в том случае, когда вместо чисел или переменных t и s используются произвольные функции f(x) и g(x). Сформулируем это правило:

Таким образом, для решения показательных неравенств их следует преобразовать к тому виду, при котором и справа, и слева стоят показательные ф-ции с одинаковыми показателями, после чего этот показатель можно просто отбросить. Однако надо помнить, что при таком отбрасывании знак нер-ва изменится на противоположный, если показатель меньше единицы.

Задание. Решите простейшее неравенство

Представим число 64 как степень двойки:

теперь и справа, и слева число 2 стоит в основании. Значит, его можно отбросить, причем знак нер-ва останется неизменным (ведь 2 > 1):

Задание. Найдите промежуток, на котором выполняется нер-во

Решение. Так как основание степеней, то есть число 0,345, меньше единицы, то при его «отбрасывании» знак нер-ва должен измениться на противоположный:

Это самое обычное квадратное неравенство. Для его решения нужно найти нули квадратичной функции, стоящей слева, после чего отметить их на числовой прямой и определить промежутки, на которых ф-ция будет положительна.

Нашли нули ф-ции. Далее отмечаем их на прямой, схематично показываем параболу и расставляем знаки промежутков:

Естественно, что в более сложных случаях могут использоваться всё те же методы решения нер-ва, которые применяются и в показательных ур-ниях. В частности, иногда приходится вводить новую переменную.

Задание. Найдите решение нер-ва

Решение. Для начала представим число 3 х+1 как произведение:

Теперь перепишем с учетом этого исходное нер-во:

Получили дробь, в которой есть одна показательная ф-ция 3 х . Заменим её новой переменной t = 3 x :

Это дробно-рациональное неравенство, которое можно заменить равносильным ему целым нер-вом:

которое, в свою очередь, решается методом интервалов. Для этого найдем нули выражения, стоящего слева

Отмечаем найденные нули на прямой и расставляем знаки:

Итак, мы видим, что переменная t должна принадлежать промежутку (1/3; 9), то есть

Теперь произведем обратную замену t = 3 x :

Так как основание 3 больше единицы, просто откидываем его:

Итак, мы узнали о показательных уравнениях и неравенствах и способах их решения. В большинстве случаев необходимо представить обе части равенства или неравенства в виде показательных степеней с одинаковыми основаниями. Данное действие иногда называют методом уравнивания показателей. Также в отдельных случаях может помочь графический способ решения ур-ний и замена переменной.

Видео:Показательные уравнения. Задание 13 | Математика ЕГЭ | УмскулСкачать

Показательные уравнения. Задание 13 | Математика ЕГЭ | Умскул

Учебно-методическое пособие для студентов первого курса средних профессиональных учебных заведений по теме «Решение показательных уравнений».
методическая разработка по теме

Задачи с ответами по показательным уравнениям

Данное методическое пособие охватывает материал по теме: «Решение показательных уравнений». При решении задач по предложенной теме студенту необходимо владеть комплексом умений, а также новыми знаниями, связанными с каждым из новых видов уравнений. Такого объема заданий, который обычно предлагается в литературе недостаточно для формирования умения решать показательные уравнения. Восполнить этот пробел поможет данное методическое пособие, в котором рассматриваются основные методы решения показательных уравнений, примеры задач ЕГЭ, варианты тестовой работы, а также предложены задания для самостоятельного изучения и закрепления новых знаний и умений.

Видео:§12 Показательные уравненияСкачать

§12 Показательные уравнения

Скачать:

ВложениеРазмер
учебно- методическое пособие по теме: «Решение показательных уравнений»73.13 КБ

Видео:№18 Показательные уравнения с параметром. Подготовка к ЕГЭ по математике.Скачать

№18 Показательные уравнения с параметром. Подготовка к ЕГЭ по математике.

Предварительный просмотр:

Задачи с ответами по показательным уравнениям

КГБОУ СПО «Комсомольский- на — Амуре авиационно-технический техникум»

Задачи с ответами по показательным уравнениямЗадачи с ответами по показательным уравнениямЗадачи с ответами по показательным уравнениям

Решение показательных уравнений.

пособие для студентов первого курса

средних профессиональных учебных заведений

Учебно-методическое пособие для студентов первого курса средних профессиональных учебных заведений. Решение показательных уравнений. /Сост. Синишина И.В.- Комсомольск – на – Амуре авиационно- технический техникум, 2013 — 20с.

Рассмотрено и рекомендовано предметно-цикловой комиссией «Естественнонаучных дисциплин и математики».

Председатель ПЦК ________________________ / Ю.В. Стонога/

Рецензент ______________________________ / _____________/

Данное методическое пособие охватывает материал по теме: «Решение показательных уравнений». При решении задач по предложенной теме студенту необходимо владеть комплексом умений, а также новыми знаниями, связанными с каждым из новых видов уравнений. Такого объема заданий, который обычно предлагается в литературе недостаточно для формирования умения решать показательные уравнения. Восполнить этот пробел поможет данное методическое пособие, в котором рассматриваются основные методы решения показательных уравнений, примеры задач ЕГЭ, варианты тестовой работы, а также предложены задания для самостоятельного изучения и закрепления новых знаний и умений.

Цель работы направлена на обучение решения показательных уравнений стандартного вида, решения задач ЕГЭ. Теория написана доступным языком даже для тех, кто плохо усваивает учебный материал. Практические задачи подобраны так, чтобы начать с самых простейших уравнений и закончить более сложными.

Предлагаемое пособие состоит из трёх блоков. В первом блоке рассмотрен краткий теоретический материал, способствующий более эффективному развитию навыков решения уравнений и неравенств. Во втором блоке рассмотрены решения типовых примеров. В третьем блоке предложены задания для самостоятельной работы (тренажёр, тесты, индивидуальные задания).

Данные дидактические материалы создают условия для открытия новых знаний: методов решения показательных уравнений, формирования умений и навыков правильно определять и применять эти методы при решении конкретных показательных уравнений.

Теоретический материал и задания данных дидактических материалов построены в соответствии с требованиями государственного стандарта, на основе материалов учебника и дополнительных сведений из области дидактики.

  1. Уравнение-это равенство, содержащее неизвестную величину, значение которой нужно найти.
  2. Корень уравнения – это значение неизвестной величины, при котором равенство не теряет смысла.
  3. Решить уравнение – значит найти все его корни или доказать, что корней нет.
  4. Функция, заданная формулой у = а х (где а > 0, а≠ 1), называется показательной функцией с основанием а.

D (y) = R (область определения – множество всех действительных чисел).

E (y) = R + (область значений – все положительные числа).

при а > 1, функция возрастает при 0

Определение 1 . Показательными уравнениями называются уравнения, содержащие неизвестную величину в показателе степени.

К таким относятся, например, уравнения , и другие.

Определение 2. Простейшим показательным уравнением называется уравнение вида: a x = b.

Пусть основание a>0 , а≠1.Так как функция y = a x строго монотонна, то каждое свое значение она принимает ровно один раз. Это означает, что уравнение a x = b при b > 0 имеет единственный корень х =

Если b ≤ 0 , то уравнение a x = b корней не имеет, так как a x .

Если число b записано в виде a x = a c , то оно имеет один корень x = c.

При решении показательных уравнений необходимо помнить, что решение любого показательного уравнения сводится к решению “простейших” показательных уравнений.

Виды показательных уравнений и способы их решений

Рассмотрим основные способы решения показательных уравнений на частных примерах.

Способ 1. Приведение обеих частей к общему основанию.

🌟 Видео

Все о показательных уравнениях №13 | Математика ЕГЭ для 10 класса | УмскулСкачать

Все о показательных уравнениях №13 | Математика ЕГЭ для 10 класса | Умскул

10 класс. Алгебра. Олимпиадные задачи. Решение показательных уравнений.Скачать

10 класс. Алгебра. Олимпиадные задачи. Решение показательных уравнений.

Как решать Показательные Уравнения? (часть 2)Скачать

Как решать Показательные Уравнения? (часть 2)

Показательные уравнения. Решение задач.Скачать

Показательные уравнения. Решение задач.

Показательные уравнения и неравенстваСкачать

Показательные уравнения и неравенства

Показательные уравненияСкачать

Показательные уравнения

Как решать уравнения с модулем или Математический торт с кремом (часть 1) | МатематикаСкачать

Как решать уравнения с модулем или Математический торт с кремом (часть 1) | Математика

ЕГЭ по математике, задача C1: Показательные уравнения с ограничениемСкачать

ЕГЭ по математике, задача C1: Показательные уравнения с ограничением

Решение задания на показательное уравнение (уравнение с х в степени) из реального ЕГЭ по математикеСкачать

Решение задания на показательное уравнение (уравнение с х в степени) из реального ЕГЭ по математике
Поделиться или сохранить к себе: