Решение показательных уравнений

В этой статье вы познакомитесь со всеми типами показательных уравнений и алгоритмами их решения, научитесь  распознавать, к какому типу принадлежит показательное уравнение, которое вам надо решить, и применять для его решения соответствующий метод.   Подробное решение примеров показательных уравнений каждого типа вы сможете посмотреть в соответствующих ВИДЕОУРОКАХ.

Показательным уравнением называется уравнение, в котором неизвестное содержится в показателе степени.

Прежде чем начать решать показательное уравнение, полезно сделать несколько предварительных действий, которые могут значительно облегчить ход его решения.   Вот эти действия:

1. Разложите все основания степеней на простые множители.

2. Корни представьте в виде степени.

3. Десятичные дроби представьте в виде обыкновенных.

4. Смешанные числа запишите в виде неправильных дробей.

Пользу этих действий вы осознаете в процессе решения уравнений.

Рассмотрим основные типы показательных уравнений и алгоритмы их решения.

1. Уравнение вида

Это уравнение равносильно уравнению  

Посмотрите в этом ВИДЕОУРОКЕ решение уравнения  этого типа.

2. Уравнение вида

В уравнениях этого типа:

а) все степени имеют одинаковые основания

б) коэффициенты при неизвестном в показателе степени равны.

Чтобы решить это уравнение, нужно вынести за скобку множитель в наименьшей степени.

Пример решения уравнения этого типа:

посмотрите в ВИДЕОУРОКЕ.

3. Уравнение вида

Уравнения этого типа отличаются тем, что

а) все степени имеют одинаковые основания

б) коэффициенты при неизвестном в показателе степени разные.

Уравнения такого типа решаются с помощью замены переменных. Прежде чем вводить замену, желательно  освободиться от свободных членов в показателе степени. (, , и т.д)

Посмотрите  в ВИДЕОУРОКЕ решение уравнения этого типа:

4. Однородные уравнения вида

Отличительные признаки однородных уравнений:

а) все одночлены имеют одинаковую степень,

б) свободный член равен нулю,

в) в уравнении присутствуют степени с двумя различными основаниями.

Однородные уравнения решаются по сходному алгоритму.

Чтобы решить уравнение такого типа, разделим обе части уравнения на  (можно разделить на  или на )

Внимание! При делении правой и левой части уравнения на выражение, содержащее неизвестное, можно потерять корни. Поэтому необходимо проверить, не являются ли корни того выражения, на которое мы делим обе части уравнения, корнями исходного уравнения.

В нашем случае, поскольку выражение не равно нулю ни при каких значениях неизвестного, мы можем делить на него без опаски. Разделим  левую часть уравнения на это выражение почленно. Получим:

Сократим числитель и знаменатель второй и третьей дроби:

Введем замену:

, причем при всех допустимых значениях неизвестного.

Получим квадратное уравнение:

Решим квадратное уравнение, найдем значения , которые удовлетворяют условию , а затем вернемся к исходному неизвестному.

Смотрите в ВИДЕОУРОКЕ подробное решение  однородного уравнения:

При решении этого уравнения будем исходить из того, что 

Исходное равенство выполняется   в двух случаях:

1. Если , поскольку 1 в любой степени равна 1,

или

2. При выполнении двух условий:

Посмотрите в ВИДЕОУРОКЕ подробное решение уравнения

И.В. Фельдман, репетитор по математике.