71. Показательные уравнения.
Показательными называют уравнения в случае, если неизвестная величина находится в показателе степени (основание которой не содержит неизвестной величины); к показательным можно отнести уравнения
Простейшим показательным уравнением является уравнение вида
Оно решается с помощью логарифмирования:
Во многих случаях решение показательного уравнения после надлежащих преобразований сводится к решению уравнений простейшего вида (71.1). Кроме того, при решении показательных уравнений часто используется следующее известное положение.
Если равны степени с одним и тем же основанием, то равны показатели степени (либо основание равно единице): из равенства
вытекает
Разберем примеры решения показательных уравнений. Пример 1. Решить уравнение
Решение. Удобно представить обе части уравнения как степени одного и того же числа, например 9:
Теперь приравниваем показатели степени и получаем уравнение
из которого находим решения данного уравнения:
Пример 2. Решить уравнение
Решение. И здесь удобно свести показательные функцш к одному основанию 2:
Получили крадратное уравнение для неизвестной
его корни
Так как
не может иметь отрк дательных значений, то имеет смысл только решение
находим единственный корень
уравнения из равенств
Пример 3. Решить уравнение
. Решение. Преобразуем обе части уравнения:
или, наконец
Отсюда
Итак,
— единственный корень уравнения.
Пример 4. Решить уравнение
Решение. Заметим, что числа
обратны по величине:
Поэтому, обозначив
через и, перепишем уравнение (71.2) в виде
Имеем для
корни
. Равенства
приводят к двум квадратным уравнениям относительно х
Первое из них имеет мнимые корни, второе же дает решения уравнения