Введем определение. Простейшим показательным уравнением с переменным основанием степени называется уравнение вида:
где a - параметр или функция переменной x.
Если в основании степени простейшего показательного уравнения стоит переменная, то такое уравнение имеет одну существенную особенность. Дело в том что теорема о логарифмировании простейшего показательного уравнения справедлива лишь в том случае, когда основание степени больше нуля и не равно единице. Поэтому, прежде, чем логарифмировать это уравнение, необходимо отдельно рассмотреть остальные случаи: среди них может оказаться решение уравнения!
Решение простейших показательных уравнений с переменным основанием степени требует рассмотрения трех случаев:
1. основание степени положительно и не равно единице (в этом случае уравнение можно логарифмировать);
2. основание равно единице (требует специального рассмотрения);
3. основание равно нулю (требует специального рассмотрения). Записываются эти случаи в виде совокупности систем.
Не логарифмируйте уравнение по основанию, содержащему переменную.
Помните, что в основании степени может быть 1, а основание логарифмов не может быть равно 1. Гораздо проще решать такое уравнение с помощью логарифмирования по известному основанию, например, взять десятичный логарифм. При этом равенство единице основания степени можно не проверять (а отрицательное и нулевое основания степени все еще требуют рассмотрения и анализа!).
Рассмотрим решение такого показательного уравнения онлайн
Рассмотрим несколько возможных случаев, в зависимости от основания x.
1. Пусть
,
тогда
- оба корня входят в промежуток
и не равны 1.
2. Положим, что
x = 1,
тогда получим
значит,
x = 1
удовлетворяет уравнению.
3. При
x = 0
получим
значит
x = 0
не удовлетворяет уравнению.
Сдавая тесты по математике , указываем ответ:
Решим еще одно показательное уравнение онлайн
Решение
Положим, что
и
при этом значение
знаменатель дроби
не равен нулю и дробь определена, получим уравнение:
поскольку в условии есть требование
тогда получим, что x = 5.
При
x = 3
получим
, но
неопределенное выражение, значит
.
При
x = 4
получим
значит, x = 4 удовлетворяет уравнению.
На тестах по математике указываем еще один ответ -
Введем еще определение, чтобы решить другие показательные уравнения онлайн.
Простейшим показательным уравнением с одинаковыми переменными основаниями степеней называется уравнение вида:
,
где а
- параметр или функция переменной х.
Строго говоря, уравнение вида
не является простейшим показательным уравнением. Однако его можно привести к простейшему показательному уравнению:
Чтобы не делать каждый раз этого простого преобразования мы в дальнейшем уравнение вида
будем называть простейшим показательным уравнением с одинаковыми основаниями степеней. (Если говорить уж очень строго, такое уравнение следует назвать обобщенным простейшим показательным уравнением.)
Пример:
Решение простейших показательных уравнений с одинаковыми переменными основаниями степеней требует рассмотрения трех случаев:
1. основание степеней положительно и не равно единице (в этом случае уравнение можно логарифмировать или прямо использовать теорему о решении простейшего показательного неравенства с одинаковыми переменными основаниями степеней);
2. основание равно единице (требует специального рассмотрения);
3. основание равно нулю (требует специального рассмотрения). Записываются эти случаи в виде совокупности систем.
Решите уравнение
Решение
Положим, что
и
и, учитывая, тождество
получим уравнение:
Значение переменной
противоречит условию
и, в этом случае, не является корнем уравнения.
Исследуем уравнение в точках
При
x = 3
получим
значит
x = 3
является корнем уравнения.
При x = 2 получим
значит, x = 2 является корнем уравнения.
При x = 4 получим
значит x = 4 является корнем уравнения.
Указываем ответ: