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つの直線の交点とは?)

2つの直線(つまり1次関数)の交点は

連立方程式の解でもあります。

例えば「2直線 $y=3x+1$ と$y=-2x+3$ の交点を求めなさい」という問題は

「連立方程式を解きなさい」ということと同じ意味です。

2つの式が両方とも $y=\cdots $ で始まる場合には右辺を$=$で結んで解きます。

$3x+1=-2x+3$ より $5x=2$ よって $x=\frac{2}{5}$  これを

$y=3x+1$ に代入して $y=3\times \frac{2}{5}+1=\frac{11}{5}$ 

したがって、交点の座標は $\left(\frac{2}{5},\ \frac{11}{5}\right)$ です。

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