高校数学(指数方程式)

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もっとも簡単な指数方程式は $3^x=9$ これは  $3^x=3^2$ $3$ をはずして、$x=2$ となります。 2次方程式を解かせるようなパターンがよく出てきます。例えば、 $4^x-3\cdot 2^{x+1}-16=0$ このような場合、$2^x$ が見えてくるようにします。 $(2^2)^x-3\cdot 2^x \cdot 2^1-16=0$ $(2^x)^2-6\cdot 2^x-16=0$ これで $2^x$ が独立した感じになります。 $2^x=t$ とおくと、$t^2-6t-16=0$  したがって、$(t-8)(t+2)=0$ よって、$t=8,\ \ t=-2$ 指数 $2^x>0$ であるから、$t=-2$ は不適。よって、$t=8$ このグラフ $y=2^x$ は $x$ 軸より上にあり、 $2^x>0$ であることがわかる。 したがって、$2^x=8$ ここで、$2^x=2^3$ であるから、$x=3$ 他にも、$3^{2-x}=\sqrt[3]{9}$ であれば、 右辺は $\sqrt[3]{9}=\sqrt[3]{3^2}=3^{\frac{2}{3}}$ であるから、 $3^{2-x}=3^{\frac{2}{3}}$  $3$ をはずして、 $2-x=\frac{2}{3}$  $x=\frac{4}{3}$

高校数学(1次不定方程式 ax+by=c の特殊解)

ユークリッドの互除法で1組の解を見つける

例えば、適当に問題を作ると、$42x+143y=1$

$143=42\cdot 3+17$

$42=17\cdot 2+8$

$17=8\cdot 2+1$ であるから、

$17=143-42\cdot 3$

$8=42-17\cdot 2$

$1=17-8\cdot 2$

下から順に上の式を代入して

$1=17-8\cdot 2$

$=17-(42-17\cdot 2)\cdot 2$

$=-42\cdot 2+17\cdot 5$

$=-42\cdot 2+(143-42\cdot 3)\cdot 5$

$=-42\cdot 17+143\cdot 5$

$=42\cdot (-17)+143\cdot 5$

したがって、$x=-17$、$y=5$ となりました。

(これは他の数字になることもあります)


この方法はなかなか慣れません。私はいつも次の方法で求めています。

$ 1\ \ \ \ \ \ \ \ \ 0\ \ \ \ \ \ \ \ \ 42$
$ 0\ \ \ \ \ \ \ \ \ 1\ \ \ \ \ \ \ \ \ 143$         上の式を3倍して
$ 3\ \ \ \ \ \ \ \ \ 0\ \ \ \ \ \ \ \ \ 126$         上の式から引いて
$ -3\ \ \ \ \ \ \ 1\ \ \ \ \ \ \ \ \ 17$           2倍して
$ -6\ \ \ \ \ \ \ 2\ \ \ \ \ \ \ \ \ 34$           一番上の式から引いて
$ 7\ \ \ \ \ \ \ \ \ -2\ \ \ \ \ 8$             2倍して
$ 14\ \ \ \ \ \ \ -4\ \ \ \ \ 16$           4番目の式から引いて
$-17\ \ \ \ \ 5\ \ \ \ \ \ \ \  1$

これで、$x=-17$、$y=5$ となりました。

問題の式の右辺と右端の数が一致すればOKです。

合同式や割り算を利用する方法などもありますので、一番使いやすい方法を見極めましょう。


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