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(比例と反比例)

 比例

$y$は$x$に比例し、$x=4$ のとき、$y=-6$ である。

$y=ax$ の形で表しなさい。

与えられた $x$の値を$y$の値の分母にします。つまり、

$\frac{-6}{4}$ として、約分すると、$\frac{-3}{2}$  これより、

$y=-\frac{3}{2}x$

なぜ、$x$の値を$y$の値の分母にするかというと、$y=ax$ より

$a=\frac{y}{x}$ だからです。


反比例

反比例は$\times$だけなので、比例より簡単です。

$y$は$x$に反比例し、$x=-2$ のとき、$y=-3$ である。

$y=\frac{a}{x}$ の形で表しなさい。

与えられた$x$の値と$y$の値を掛けます。$(-2)\times (-3)=6$

これより、

$y=\frac{6}{x}$

なぜ掛けるのでしょうか。反比例の式は$y=\frac{a}{x}$ であり、

変形すると、$a=xy$ だからです。

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