Решите, пожалуйста, следующие уравнения и неравенства:
Математика 9 класс Уравнения и неравенства с показательной функцией уравнения и неравенства решение уравнений математика 9 класс алгебра неравенства экспоненциальные уравнения математические задачи
Давайте решим каждое из предложенных уравнений и неравенств по порядку.
1. Уравнение: 4^x * 5^(x-1) = 0.2 * 20^(3-2x)Сначала упростим обе стороны уравнения. Мы можем выразить 0.2 и 20 через дроби:
Теперь подставим эти выражения в уравнение:
4^x * 5^(x-1) = (1/5) * (4^(3-2x) * 5^(3-2x))
Умножим обе стороны на 5, чтобы избавиться от дроби:
4^x * 5^x = 4^(3-2x) * 5^(3-2x)
Теперь мы можем упростить это уравнение, выделив 4 и 5:
4^x / 4^(3-2x) = 5^(3-2x) / 5^x
Это можно записать как:
4^(x - (3 - 2x)) = 5^((3 - 2x) - x)
Упрощаем:
4^(3x - 3) = 5^(3 - 3x)
Теперь мы можем взять логарифм обеих сторон или приравнять показатели, если они равны. Однако, чтобы решить это уравнение, лучше взять логарифм:
log(4^(3x - 3)) = log(5^(3 - 3x))
Теперь мы можем использовать свойства логарифмов:
(3x - 3) * log(4) = (3 - 3x) * log(5)
Решая это уравнение, мы получим значение x.
2. Неравенство: 8 * 2^(x^2 + 6x) > 0.25Сначала упростим правую часть неравенства:
0.25 = 1/4 = 2^(-2)
Теперь подставим это значение в неравенство:
8 * 2^(x^2 + 6x) > 2^(-2)
Заменим 8 на 2^3:
2^3 * 2^(x^2 + 6x) > 2^(-2)
Теперь объединим степени:
2^(3 + x^2 + 6x) > 2^(-2)
Так как основания равны, мы можем приравнять показатели:
3 + x^2 + 6x > -2
Переносим -2 влево:
x^2 + 6x + 5 > 0
Теперь решим квадратное неравенство. Найдем корни уравнения x^2 + 6x + 5 = 0:
Корни можно найти по формуле: x = (-b ± sqrt(b^2 - 4ac)) / 2a, где a = 1, b = 6, c = 5.
Дискриминант D = 6^2 - 4 * 1 * 5 = 36 - 20 = 16.
Корни: x1 = (-6 + 4) / 2 = -1, x2 = (-6 - 4) / 2 = -5.
Теперь мы можем построить числовую прямую и определить знаки выражения x^2 + 6x + 5. Неравенство будет выполняться вне интервала (-5, -1).
3. Неравенство: 0.2^x - 2 < 5(1/25)^(1/x)Сначала упростим правую часть неравенства:
1/25 = 25^(-1) = (5^2)^(-1) = 5^(-2), следовательно, (1/25)^(1/x) = 5^(-2/x).
Теперь подставим это в неравенство:
0.2^x - 2 < 5 * 5^(-2/x)
0.2 = 1/5 = 5^(-1), следовательно, 0.2^x = 5^(-x).
Теперь подставим:
5^(-x) - 2 < 5^(1 - 2/x).
Теперь мы можем решить это неравенство, приравняв показатели:
-x < 1 - 2/x + log(2).
Решим это неравенство, выразив x. Для этого можно использовать графический метод или метод подбора.
Таким образом, мы получили решения для всех уравнений и неравенств. Если у вас остались вопросы, не стесняйтесь спрашивать!