Показательны… — Задание 14 ЕГЭ по математике №00045589
Показательные уравнения
№2. Задание 14
ID: 00045589
а) Решите уравнение
$$4^{x^3-x^2+3x-0{,}5}+4^{x^3+x^2-3x+2{,}5}-5\cdot2^{2x^3+1}=0.$$
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $[0{,}4;\ 1{,}4]$.
Источник: Сборник Ященко 2027
Решение
Все степени определены при любом действительном $x$. Разделим уравнение на положительное число $2^{2x^3+1}$: это уберёт общую кубическую часть показателей.
Первый член станет $2^{-2x^2+6x-2}$, второй — $2^{2x^2-6x+4}$. Введём $u=x^2-3x+1$ и $t=4^u\gt0$. Тогда уравнение принимает вид $1/t+4t-5=0$.
Умножим на положительное $t$: $4t^2-5t+1=0$, то есть $(4t-1)(t-1)=0$. Отсюда $t=1/4$ или $t=1$.
При $t=1/4$ получаем $u=-1$, значит, $x^2-3x+2=0$ и $x=1$ или 2. При $t=1$ получаем $u=0$, то есть $x^2-3x+1=0$, откуда $x=(3\pm\sqrt5)/2$.
Отберём корни на $[0{,}4;1{,}4]$. Корень 1 подходит, корень 2 слишком велик. Так как $\sqrt5\gt2{,}2$ (ведь $5\gt4{,}84$), меньший иррациональный корень $(3-\sqrt5)/2\lt0{,}4$. Больший больше $5/2$, поэтому тоже не подходит.
Проверим выбранный корень 1 в исходном уравнении: показатели первых степеней равны $2{,}5$ и $1{,}5$. Получаем $32+8-5\cdot8=0$. Все преобразования были равносильны.
Ответ
а) $\frac{3-\sqrt5}{2}$; $1$; $2$; $\frac{3+\sqrt5}{2}$.
б) $1$.
Другие задания по теме «Показательные уравнения» (8)
- Задание 14 №00045590 — а) Решите уравнение 16 в степени x в степени 4 плюс x в квадрате плюс 3x плюс…
- Задание 14 №00043687 — а) Решите уравнение 5 в степени x плюс корень из: начало аргумента: x конец…
- Задание 14 №00043686 — а) Решите уравнение 4 в степени x плюс корень из: начало аргумента: x конец…
- Задание 14 №00043681 — а) Решите уравнение 25 в степени x плюс 0,5 плюс 1,2 умножить на 2 в степени 4x…
- Задание 14 №00043680 — а) Решите уравнение 6 в степени 2x минус 1 плюс 2 умножить на 25 в степени x…
- Задание 14 №00043658 — а) Решите уравнение 4 в степени 1 минус 10x минус 29 умножить на 32 в степени…
- Задание 14 №00043657 — а) Решите уравнение 8 в степени 1 минус 4x минус 21 умножить на 4 в степени 1,5…
- Задание 14 №00028787 — а) Решите уравнение 8 в степени x минус 9 умножить на 2 в степени x плюс 1 плюс…