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(展開と因数分解)

公式の利用でよくある間違い

$(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$

この公式で $+2ab$ の部分を忘れる人が多い。

気をつけましょう。


展開より因数分解がテクニカルです。

例えば、

$ab+2a-3b-6$ の因数分解では公式と言えるものはありません。

$a(b+2)-3(b+2)=(a-3)(b+2)$ となります。


$x^2-7x+12$ の因数分解は、掛けて$12$、足して$-7$ になる

2つの数を見つけます。少し考えれば、$-3$ と $-4$ が思い浮かびます。

そうしたら

$(x-3)(x-4)$ となります。慣れれば、とても簡単ですが.....

まず、掛け算の方から考えましょう。

$12$ の場合、$1\times 12$、$2\times 6$、$3\times 4$と

これらの数字にマイナスがついたものが候補となります。

これらのうち、足したり、引いたりして、$7$ になる数は

$3$ と $4$ です。

足して $-7$ になるので、$-3$ と $-4$ ということになります。

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