Вопрос задан 16.05.2025 в 22:17. Предмет Математика. Спрашивает Москалёв Андрей.

Решите уравнение (1/3)^x + 3^(x+3) = 12.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Кондратьева Елизавета.

Для того чтобы решить уравнение (13)x+3x+3=12\left(\frac{1}{3}\right)^x + 3^{x+3} = 12, начнем с преобразования выражений и использования свойств степеней.

Шаг 1. Преобразование первого слагаемого

Запишем выражение (13)x\left(\frac{1}{3}\right)^x как 3x3^{-x}, используя правило для степеней:

(13)x=3x\left(\frac{1}{3}\right)^x = 3^{-x}

Теперь уравнение будет выглядеть так:

3x+3x+3=123^{-x} + 3^{x+3} = 12

Шаг 2. Преобразование второго слагаемого

В выражении 3x+33^{x+3} можно разделить степень на произведение:

3x+3=3x33=3x273^{x+3} = 3^x \cdot 3^3 = 3^x \cdot 27

Таким образом, уравнение примет вид:

3x+273x=123^{-x} + 27 \cdot 3^x = 12

Шаг 3. Введение новой переменной

Для удобства введем новую переменную y=3xy = 3^x. Тогда 3x=1y3^{-x} = \frac{1}{y}. Подставим это в уравнение:

1y+27y=12\frac{1}{y} + 27y = 12

Шаг 4. Умножение на yy

Умножим обе части уравнения на yy, чтобы избавиться от дроби:

1+27y2=12y1 + 27y^2 = 12y

Шаг 5. Преобразование в квадратное уравнение

Переносим все члены на одну сторону:

27y212y+1=027y^2 - 12y + 1 = 0

Теперь у нас квадратное уравнение относительно yy.

Шаг 6. Решение квадратного уравнения

Решим это уравнение с помощью формулы для корней квадратного уравнения:

y=b±b24ac2ay = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}

Для уравнения 27y212y+1=027y^2 - 12y + 1 = 0 коэффициенты следующие: a=27a = 27, b=12b = -12, c=1c = 1. Подставим их в формулу:

y=(12)±(12)24271227y = \frac{-(-12) \pm \sqrt{(-12)^2 - 4 \cdot 27 \cdot 1}}{2 \cdot 27} y=12±14410854y = \frac{12 \pm \sqrt{144 - 108}}{54} y=12±3654y = \frac{12 \pm \sqrt{36}}{54} y=12±654y = \frac{12 \pm 6}{54}

Таким образом, получаем два корня:

y1=12+654=1854=13y_1 = \frac{12 + 6}{54} = \frac{18}{54} = \frac{1}{3} y2=12654=654=19y_2 = \frac{12 - 6}{54} = \frac{6}{54} = \frac{1}{9}

Шаг 7. Возвращение к переменной xx

Теперь, используя y=3xy = 3^x, получаем два случая:

  1. 3x=133^x = \frac{1}{3}, что означает x=1x = -1.

  2. 3x=193^x = \frac{1}{9}

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос