14. Уравнения: #194670
а) Решите уравнение:
$$8^x -5 \cdot 2^{x+1} + 16 \cdot 2^{-x} = 0$$
б) Укажите корни уравнения, принадлежащие отрезку $[\log_5 2; \log_5 10]$.
а) Преобразуем уравнение:
- Представим все степени с основанием $2$:
$$(2^3)^x -5 \cdot 2^x \cdot 2 + 16 \cdot 2^{-x} = 0$$
$$2^{3x} -10 \cdot 2^x + 16 \cdot 2^{-x} = 0$$ - Умножим обе части на $2^x$:
$$2^{4x} -10 \cdot 2^{2x} + 16 = 0$$ - Сделаем замену переменной:
$$t = 2^{2x} = 4^x$$
Получаем квадратное уравнение:
$$t^2 -10t + 16 = 0$$
Корни: $t_1 = 8$, $t_2 = 2$ - Возвращаемся к исходной переменной:
- Для $t = 8$:
$$4^x = 8 \Rightarrow x = \dfrac{3}{2}$$ - Для $t = 2$:
$$4^x = 2 \Rightarrow x = \dfrac{1}{2}$$
Ответ (а):
$$x = \dfrac{1}{2},\ \dfrac{3}{2}$$
б) Определим положение корней относительно заданного отрезка:
- Вычислим границы отрезка:
$$\log_5 2 \approx 0.43$$ $$\log_5 10 \approx 1.43$$ - Проверим корни:
- $\dfrac{1}{2} = 0.5 \in [0.43; 1.43]$
- $\dfrac{3}{2} = 1.5 \notin [0.43; 1.43]$
Ответ (б):
$$\dfrac{1}{2}$$
Итоговые ответы:
а) $\dfrac{1}{2},\ \dfrac{3}{2}$
б) $\dfrac{1}{2}$