משוואה מעריכית: מה הם ואיך לפתור (עם דוגמאות)

משוואה היא מעריכית כאשר הלא ידוע (ערך לא ידוע) נמצא במעריך של חזקה. לפיכך, משפט מתמטי הכולל שוויון בין שני איברים, שבו הבלתי ידוע מופיע במעריך אחד לפחות, נקרא משוואה מעריכית.

חזקה היא תוצאה של מכפלת הבסיס שלו בפני עצמה, פעמים רבות כפי שנקבע על ידי המעריך.

במשוואה אקספוננציאלית אנו קובעים כמה גורמים מוכפלים, כלומר כמה פעמים מוכפל הבסיס, כדי לקבל תוצאה מסוימת.

הגדרה של משוואה אקספוננציאלית:

התחל סגנון מתמטיקה גודל 18px ישר b בחזקת ישר x שווה סגנון ישר לסיום

איפה:

b הוא הבסיס;
x הוא המעריך (לא ידוע);
a הוא הכוח.

על מה ישר b אינו שווה לרווח ישר 1 וישר b גדול מ-0 זה ישר לא שווה 0.

דוגמה למשוואה אקספוננציאלית:

2 בחזקת x ישר שווה ל-8

המשתנה הלא ידוע נמצא במעריך. עלינו לקבוע כמה פעמים 2 יוכפל ויביא ל-8. כמו 2. 2. 2 = 8, x = 3, שכן יש להכפיל את 2 שלוש פעמים כדי לקבל 8 כתוצאה מכך.

כיצד לפתור משוואות אקספוננציאליות

ניתן לכתוב משוואות מעריכיות בדרכים שונות וכדי לפתור אותן, נשתמש בחזקות שוות עם בסיסים שווים, שגם להם חייבים להיות אותם מעריכים.

מכיוון שהפונקציה המעריכית היא הזרקה, יש לנו:

ישר b בחזקת x עם קצה תחתון אחד של המעריכי שווה לישר b בחזקת x ישר עם 2 קצה תחתון של רווח אקספוננציאלי חץ כפול שמאלה וימינה רווח ישר x עם 1 מנוי שווה ל-x ישר עם 2 נרשם

המשמעות היא ששתי חזקות עם אותו בסיס יהיו שוות אם ורק אם גם המעריכים שלהן שווים.

לפיכך, אסטרטגיה אחת לפתרון משוואות אקספוננציאליות היא להשוות את בסיסי הסמכויות. ברגע שהבסיסים זהים, נוכל לחסל אותם ולהשוות בין המעריכים.

כדי להשוות את בסיסי החזקות במשוואה מעריכית, אנו משתמשים בכלים מתמטיים כמו פירוק לגורמים ו תכונות התגברות.

דוגמאות לפתרון משוואות אקספוננציאליות

דוגמה 1
2 בחזקת x ישר שווה ל-64

זוהי משוואה מעריכית, שכן המשפט כרוך בשוויון (משוואה) והמשתנה הלא ידוע x נמצא במעריך (מעריכי).

כדי לקבוע את ערכו של ה-x הלא ידוע, נשווה את בסיסי החזקות, תוך שימוש בפירוק של 64.

64 = 2. 2. 2. 2. 2. 2 או 2 בחזקת 6

החלפה לתוך המשוואה:

2 בחזקת x ישר שווה ל-2 בחזקת 6

אנו מתעלמים מהבסיסים, ומשאירים רק שוויון בין המעריכים.

x = 6

לפיכך, x = 6 היא התוצאה של המשוואה.

דוגמה 2
9 בחזקת x ישר ועוד קצה 1 של המעריך שווה ל-81

אנו משווים את הבסיסים באמצעות פירוק לגורמים.

  • 9 = 3. 3 = 3 בריבוע
  • 81 = 3. 3. 3. 3 = 3 בחזקת 4

החלפה לתוך המשוואה:

סוגריים פתוחים 3 סוגריים סגורים בריבוע בחזקת x בתוספת קצה 1 של מעריכי שווה ל-3 בחזקת 4

באמצעות תכונת החזקה של חזקה, נכפיל את המעריכים בצד שמאל.

3 בחזקת 2 x פלוס 2 סוף מעריכי שווה ל-3 בחזקת 4

כשהבסיסים שווים, נוכל להשליך אותם ולהשוות למעריכים.

2 ישרים x פלוס 2 שווה 4 2 ישרים x שווה 4 פחות 2 2 ישרים x שווה 2 ישרים x שווה 2 מעל 2 שווה 1

לפיכך, x = 1 היא התוצאה של המשוואה.

דוגמה 3

0 פסיק 75 בחזקת x ישר שווה ל-9 על פני רווח של 16

אנו הופכים את הבסיס 0.75 לשבר סנטסימלי.

פתח סוגריים 75 מעל 100 סוגריים סגור בחזקת x ישר שווה ל-9 על 16 רווח

אנו מפשטים את השבר הסנטסימלי.

פתח סוגריים 3 על 4 סוגריים בחזקת x ישר שווה ל-9 על 16 רווח

אנחנו גורמים 9 ו-16.

פותחים סוגריים 3 על 4 סוגריים בחזקת x ישר שווה ל-3 בריבוע על פני 4 בריבוע

משווים את הבסיסים, יש לנו x = 2.

סוגריים פתוחים 3 מעל 4 סוגריים סגורים בחזקת ריבוע x שווה לסוגריים פתוחים 3 מעל 4 סוגריים סגורים בריבוע

x = 2

דוגמה 4

4 בחזקת x שווה לשורש קובייה 32

אנו הופכים את השורש לכוח.

4 בחזקת x שווה ל-32 בחזקת קצה שלישי 1 של המעריכי

אנחנו מביאים בחשבון את בסיסי הכוח.

סוגריים פתוחים 2 בריבוע סוגריים קרובים בחזקת x שווה לסוגריים פתוחים 2 בחזקת 5 סוגריים קרובים בחזקת 1 קצה שלישי של מעריכי

על ידי הכפלת המעריכים, נשווה לבסיסים.

2 בחזקת 2 x קצה המעריכי שווה ל-2 בחזקת 5 על פני 3 קצה המעריכי

לכן, עלינו:

2 ישר x שווה 5 על 3 ישר x שווה למונה 5 על המכנה 2.3 סוף השבר שווה 5 על 6

דוגמה 5

25 בחזקת ישר x מינוס 6.5 בחזקת ישר x פלוס 5 שווה 0

פקטורינג 25

סוגריים פתוחים 5 בריבוע סוגריים קרובים בחזקת ישר x מינוס 6.5 בחזקת ישר x פלוס 5 שווה 0

נכתוב מחדש את החזקה של 5² ל-x. שינוי סדר המעריכים.

פתח סוגריים 5 בחזקת x סוגריים סגורים בריבוע מינוס 6.5 בחזקת x ישר ועוד 5 שווה 0

אנו משתמשים במשתנה עזר, שנקרא לו y.

5 בחזקת x ישר שווה y ישר (שמור את המשוואה הזו, נשתמש בה מאוחר יותר).

החלפה לתוך המשוואה הקודמת.

ישר y בריבוע מינוס 6. ישר y פלוס 5 שווה 0 ישר y בריבוע מינוס 6 ישר y פלוס 5 שווה 0

בפתרון המשוואה הריבועית, יש לנו:

תוספת שווה ל-b בריבוע מינוס 4. ה. תוספת c שווה סוגריים שמאלי מינוס 6 סוגריים ימין בריבוע מינוס 4.1.5 תוספת שווה 36 פחות 20 תוספת שווה 16
ישר y עם 1 מטה שווה למונה מינוס ישר b בתוספת שורש ריבועי של תוספת על מכנה 2. ישר לסוף השבר הישר y עם 1 תחתי שווה למונה מינוס סוגריים שמאליים פחות 6 סוגריים ימין פלוס שורש ריבועי של 16 מעל מכנה 2.1 סוף שבר ישר y עם 1 מנוי שווה למונה 6 ועוד 4 מעל מכנה 2 סוף שבר שווה ל-10 על 2 שווה ל-5
ישר y עם 2 תחתי שווה למונה מינוס ישר b מינוס שורש ריבועי של תוספת על מכנה 2. ישר לסוף השבר ישר y עם 2 תחתי שווה למונה 6 מינוס 4 מעל המכנה 2 סוף השבר שווה ל-2 על 2 שווה ל-1

הפתרון שנקבע עבור המשוואה הריבועית הוא {1, 5}, עם זאת, זה לא הפתרון למשוואה המעריכית. עלינו לחזור למשתנה x, באמצעות 5 בחזקת x ישר שווה y ישר.

עבור y = 1:

5 בחזקת ישר x שווה 1 5 בחזקת ישר x שווה 5 בחזקת 0 ישר x שווה 0

עבור y = 5:

5 בחזקת x שווה 5 בחזקת 1 x שווה 1

הפתרון שנקבע עבור המשוואה המעריכית הוא S={0, 1}.

למידע נוסף על כוחות:

  • פוטנציציה
  • פוטנציציה: איך לחשב, דוגמאות ותרגילים
  • פונקציה מעריכית

לתרגילים:

  • 17 תרגילי אימון כוח עם תבנית מוערת
  • תרגילי פונקציה אקספוננציאלית (פתור והערה)

ASTH, רפאל. משוואה מעריכית.הכל עניין, [נ.ד.]. אפשר להשיג ב: https://www.todamateria.com.br/equacao-exponencial/. גישה ב:

ראה גם

  • 27 תרגילי מתמטיקה בסיסיים
  • 17 תרגילי אימון כוח עם תבנית מוערת
  • תרגילי קרינה
  • משוואת מדרגה שנייה
  • פונקציה אקספוננציאלית - תרגילים
  • תזמון מערכות ליניאריות
  • ריבית פשוטה ומורכבת
  • 11 תרגילים על כפל מטריצה
מהו שבר?

מהו שבר?

שבר הוא הייצוג המתמטי של החלקים בכמות נתונה שחולקו לחתיכות או שברים שווים.שברים שימושיים במצבים ר...

read more
מהם מספרים ראשוניים?

מהם מספרים ראשוניים?

מספרים ראשוניים הם אלה שיש להם רק שני מחלקים: אחד והמספר עצמו. הם חלק ממכלול המספרים הטבעיים.לדוג...

read more
מערכת מספור עשרונית

מערכת מספור עשרונית

מערכת המספור העשרונית מבוססת על 10, כלומר היא משתמשת ב -10 ספרות (סמלים) שונים כדי לייצג את כל המ...

read more