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、 $2-x=\frac{2}{3}$  $x=\frac{4}{3}$

中学校の数学を思い出す(1次関数:2直線の平行)

1次関数は直線の式でもあります。

2つの直線が平行であることは、変化の割合(または傾き)が等しいことを意味します。

例えば

$y=3x-5$ と$y=3x+2$ は変化の割合が同じ $3$ なので、平行です。

平行であることを見分けるもう一つの形があります。高校でも出てきますが、

例えば

$2x+5y+4=0$ と $2x+5y-3=0$ は平行です。

このように $x$ と $y$ の係数が等しいとき、(または倍数のとき)平行になります。

変形すると、$y=-\frac{2}{5}x-2$ と $y=-\frac{2}{5}x+\frac{3}{2}$ となり、

傾きが同じであることがわかります。

問題として、

「直線 $2x-3y+1=0$ に平行で点$(-1,\ 4)$ を通る直線の式を求めなさい」

平行のとき、$x$ と $y$ の係数が等しいので、求めたい式は

$2x-3y+c=0$ となります。通る点$(-1,\ 4)$ を代入して $c$ を求めればOKです。

代入すると、

$2(-1)-3\cdot 4+c=0$ より $c=14$ で

答えは、$2x-3y-14=0$

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