school
Общие знания
verified
Решено AI
Решение показательного уравнения 0.2^(2x-2) - 26 * 0.2^x + 1 = 0
help_outline
Условие задачи

lightbulb
Краткий ответ
Для решения показательного уравнения 0.2^(2x-2) - 26 * 0.2^x + 1 = 0 используем замену переменной t = 0.2^x и приводим уравнение к квадратному. Далее находим корни квадратного уравнения и решаем относительно x.
Подробное решение
Решим показательное уравнение.
Условие:
Решите уравнение
\(0,2^{2x-2} - 26 \cdot 0,2^x + 1 = 0\).
Решение:
1. Преобразуем первый член уравнения, используя свойство степеней \(a^{m-n} = \frac{a^m}{a^n}\):
\(0,2^{2x-2} = \frac{0,2^{2x}}{0,2^2}\).
Так как \(0,2^2 = (0,2) \cdot (0,2) = 0,04\), то
\(0,2^{2x-2} = \frac{(0,2^x)^2}{0,04}\).
2. Подставим это выражение обратно в уравнение:
\[\frac{(0,2^x)^2}{0,04} - 26 \cdot 0,2^x + 1 = 0\]
3. Введем замену переменной. Пусть \(t = 0,2^x\).
Важно отметить, что \(t\) должно быть строго больше нуля, так как \(0,2^x > 0\) для любого действительного \(x\).
Тогда уравнение примет вид:
\[\frac{t^2}{0,04} - 26t + 1 = 0\]
4. Чтобы избавиться от дроби, умножим все члены уравнения на \(0,04\):
\[t^2 - 26 \cdot 0,04t + 1 \cdot 0,04 = 0\]
\[t^2 - 1,04t + 0,04 = 0\]
5. Получили квадратное уравнение относительно \(t\). Решим его с помощью дискриминанта.
Формула дискриминанта: \(D = b^2 - 4ac\).
В нашем случае \(a=1\), \(b=-1,04\), \(c=0,04\).
\[D = (-1,04)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 0,04\]
\[D = 1,0816 - 0,16\]
\[D = 0,9216\]
6. Найдем корни \(t\) по формуле \(t = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}\):
\[t_1 = \frac{-(-1,04) + \sqrt{0,9216}}{2 \cdot 1}\]
\[t_2 = \frac{-(-1,04) - \sqrt{0,9216}}{2 \cdot 1}\]
Вычислим \(\sqrt{0,9216}\).
\(\sqrt{0,9216} = 0,96\).
Теперь найдем \(t_1\) и \(t_2\):
\[t_1 = \frac{1,04 + 0,96}{2} = \frac{2}{2} = 1\]
\[t_2 = \frac{1,04 - 0,96}{2} = \frac{0,08}{2} = 0,04\]
7. Оба корня \(t_1 = 1\) и \(t_2 = 0,04\) положительны, поэтому они подходят для обратной замены.
8. Выполним обратную замену \(t = 0,2^x\):
Случай 1: \(t_1 = 1\)
\[0,2^x = 1\]
Мы знаем, что любое число в нулевой степени равно 1 (кроме 0 в степени 0).
Значит, \(x = 0\).
Случай 2: \(t_2 = 0,04\)
\[0,2^x = 0,04\]
Заметим, что \(0,04 = (0,2)^2\).
Значит, \(0,2^x = 0,2^2\).
Отсюда, \(x = 2\).
9. Таким образом, уравнение имеет два корня: \(x_1 = 0\) и \(x_2 = 2\).
Ответ:
Корни уравнения: \(0\), \(2\).