Feladatgyűjtemény a matematika részhez - DE Műszaki Kar ...

Feladatgyűjtemény a matematika részhez - DE Műszaki Kar ... Feladatgyűjtemény a matematika részhez - DE Műszaki Kar ...

eng.unideb.hu
from eng.unideb.hu More from this publisher
10.11.2014 Views

66 VI. FÜGGVÉNYEK, EGYENLETEK, EGYENLŐTLENSÉGEK 4. (exponenciális és logaritmikus egyenletek és egyenlőtlenségek) 23. Exponenciális egyenletek 1. Oldjuk meg az alábbi exponenciális egyenleteket: a) 2 x = 8 b) 3 x = 9 c) 2 2x = 16 e) 5 x = 1 25 f) 3 √x = 1 9 d) 3 x−1 = 1 3 g) ( 1 2 ) x = 4 megoldás: Az exponenciális egyenletek egy csoportját úgy oldhatjuk meg, hogy az egyenlet mindkét oldalát azonos alapú hatvánnyá alakítjuk. a) A jobb oldalon a 8-at 2 hatványaként felírva 2 x = 2 3 Az f(x) = 2 x függvény szigorú monotonitása miatt x = 3 b) A jobb oldalon a 9-et 3 hatványaként felírva 3 x = 3 2 Az f(x) = 3 x függvény szigorú monotonitása miatt x = 2. c) A jobboldalon a 16-ot 2 hatványaként felírva 2 2x = 2 4 Az f(x) = 2 x függvény szigorú monotonitása miatt 2x = 4 adódik. Mindkét oldalt 2-vel osztva x = 2. d) A jobb oldalon az 1 -ot 3 hatványaként felírva 3 3 x−1 = 3−1 Az f(x) = 3 x függvény szigorú monotonitása miatt x−1 = −1 adódik. Mindkét oldalhoz 1-et hozzáaadva x = 0. e) A jobboldalon az 1 -öt 5 hatványaként felírva 25 5 x = 5 −2 Az f(x) = 5 x függvény szigorú monotonitása miatt x = −2.

67 f) A jobb oldalon a 1 -et 3 hatványaként felírva 9 3 √x = 3 −2 Az f(x) = 3 x függvény szigorú monotonitása miatt √ x = −2. Valós szám négyzetgyöke nemnegatív, így az egyenletnek nincs megoldása. g) A baloldalt és a jobboldalt is 2 hatványaként felírva amiből −x = 2, így x = −2. 2 −x = 2 2 2. Oldjuk meg a következő egyenleteket a valós számok halmazán: a) 9 x = 1 729 b) 343 x = 1 7 c) 2 2x−3 = 1 4 √ 2 d) 4 x = 8 3√ 9 e) 27 = 3x f) 5 3x−1 = 1 √ 2 g) 2 · 2 x = 4 ( ) x ( 2 9 h) · 3 8 i) 1 8 · √2 3x−1 = 4 ) x = 27 64 megoldás: a) Vegyük észre, hogy 1 729 = 9−3 . Így az eredeti egyenlettel ekvivalens 9 x = 9 −3 egyenletet kell megoldanunk, melynek megoldása a 9-es alapú exponenciális függvény szigorú monotonitása miatt az x = −3. b) Mivel 343 = 7 3 , ezért x = 3 c) Mivel 1 4 = 2−2 , ezért a 2x − 3 = −2 egyenletet kell megoldanunk, melynek megoldása x = 1 2 . d) A hatványozás azonosságait felhasználva amiből x = − 5 4 . 4 x = √ 2 8 2 2x = 2 1 2 2 3 2 2x = 2 − 5 2 ,

67<br />

f) A jobb oldalon a 1 -et 3 hatványaként felírva<br />

9<br />

3 √x = 3 −2<br />

Az f(x) = 3 x függvény szigorú monotonitása miatt √ x = −2. Valós szám négyzetgyöke<br />

nemnegatív, így az egyenletnek nincs megoldása.<br />

g) A baloldalt és a jobboldalt is 2 hatványaként felírva<br />

amiből −x = 2, így x = −2.<br />

2 −x = 2 2<br />

2. Oldjuk meg a következő egyenleteket a valós számok halmazán:<br />

a) 9 x = 1<br />

729<br />

b) 343 x = 1 7<br />

c) 2 2x−3 = 1 4<br />

√<br />

2<br />

d) 4 x =<br />

8<br />

3√<br />

9<br />

e)<br />

27 = 3x<br />

f) 5 3x−1 = 1<br />

√<br />

2<br />

g) 2 · 2 x =<br />

4<br />

( ) x ( 2 9<br />

h) ·<br />

3 8<br />

i) 1 8 · √2 3x−1 = 4<br />

) x<br />

= 27<br />

64<br />

megoldás:<br />

a) Vegyük észre, hogy 1<br />

729 = 9−3 . Így az eredeti egyenlettel ekvivalens 9 x = 9 −3 egyenletet<br />

kell megoldanunk, melynek megoldása a 9-es alapú exponenciális függvény szigorú<br />

monotonitása miatt az x = −3.<br />

b) Mivel 343 = 7 3 , ezért x = 3<br />

c) Mivel 1 4 = 2−2 , ezért a 2x − 3 = −2 egyenletet kell megoldanunk, melynek megoldása<br />

x = 1 2 .<br />

d) A hatványozás azonosságait felhasználva<br />

amiből x = − 5 4 .<br />

4 x =<br />

√<br />

2<br />

8<br />

2 2x = 2 1 2<br />

2 3<br />

2 2x = 2 − 5 2 ,

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!