如何解指数方程(solve exponential equations)

指数方程可能看起来很吓人,但解决它们只需要基本的代数技能。具有相同基的指数的方程可以快速求解。在其他情况下,有必要使用日志来解决问题。然而,在科学计算器的帮助下,这种方法也很简单。...

方法1方法1/3:用同一个基数将两个指数相等

  1. 1确定两个指数的基数是否相同。基数是指数表达式中的大数。只有当方程两边都有指数,并且每个指数都有相同的基数时,才能使用此方法。例如,65+y=63{\displaystyle 6^{5+y}=6^{3}在方程的任一侧都有一个指数,每个指数都有相同的基数(6)。
  2. Image titled Solve Exponential Equations Step 16^{{5+y}}=6^{{3}}
  3. 2忽略基地。由于指数相等且基数相同,它们的指数必须相等。因此,你可以忽略基数,只写一个指数方程。例如,在方程65+y=63{\displaystyle 6^{5+y}=6^{3}中,由于两个指数的基数相同,您可以为指数编写一个方程:5+y=3{\displaystyle 5+y=3}。
  4. Image titled Solve Exponential Equations Step 26^{{5+y}}=6^{{3}}5+y=3
  5. 3.解这个方程。为此,需要隔离变量。记住,无论你对方程的一边做什么,你都必须对方程的另一边做。例如:5+y=3{\displaystyle 5+y=3}5+y−5=3−5{\displaystyle 5+y-5=3-5}y=−2{\displaystyle y=-2}
  6. Image titled Solve Exponential Equations Step 35+y=35+y-5=3-5y=-2
  7. 4检查你的工作。为了确保你的答案是正确的,把你为变量找到的值插回到原始方程中,并简化表达式。双方应该平等。例如,如果你发现=−2{\displaystyle y=-2},您可以替换−2{\displaystyle-2}对于原始等式中的y{\displaystyle y}:65+y=63{\displaystyle 6^{5+y}=6^{3}65−2=63{\displaystyle 6^{5-2}=6^{3}}63=63{\displaystyle 6^{3}=6^{3}
  8. Image titled Solve Exponential Equations Step 4y=-2-2y6^{{5+y}}=6^{{3}}6^{{5-2}}=6^{{3}}6^{{3}}=6^{{3}}

方法2方法2/3:将指数与整数相等

  1. 1分离指数表达式。确保方程的一侧有一个指数表达式,另一侧有一个整数。如果没有,你需要修改方程,使指数只在一边。例如,如果你想解3x−5.−2=79{\displaystyle 3^{x-5}-2=79},首先需要隔离3x−5{\displaystyle 3^{x-5}}通过在等式的每一侧加2:3x−5.−2=79{\displaystyle 3^{x-5}-2=79}3x−5.−2+2=79+2{\displaystyle 3^{x-5}-2+2=79+2}3x−5=81{\displaystyle 3^{x-5}=81}
  2. Image titled Solve Exponential Equations Step 53^{{x-5}}-2=793^{{x-5}}3^{{x-5}}-2=793^{{x-5}}-2+2=79+23^{{x-5}}=81
  3. 2.重新写出方程式。您需要确定整数是否可以转换为与另一个指数具有相同基数的指数。如果不能用这种方法转换整数,就不能使用这种方法。例如,看看方程3x−5=81{\displaystyle 3^{x-5}=81}。你需要把81变成一个基数为3的指数,这样它就可以匹配方程中的另一个指数表达式。通过分解3,你应该看到3×3×3=81{\displaystyle 3\times 3\times 3\times 3=81},所以34=81{\displaystyle 3^{4}=81}。然后,新方程变成3x−5=34{\displaystyle 3^{x-5}=3^{4}。
  4. Image titled Solve Exponential Equations Step 63^{{x-5}}=813\times 3\times 3\times 3=813^{{4}}=813^{{x-5}}=3^{{4}}
  5. 3只写指数的方程式。既然你转换了整数,你现在有了两个相同基数的指数表达式。因为基数是一样的,你可以忽略它们,把注意力集中在指数上。例如,因为3x−5=34{\displaystyle 3^{x-5}=3^{4}}有两个基数为3的指数,你可以忽略基数,只需看看等式x−5=4{\displaystyle x-5=4}。
  6. Image titled Solve Exponential Equations Step 73^{{x-5}}=3^{{4}}x-5=4
  7. 4求解变量。要做到这一点,你需要在方程的一侧隔离变量。确保无论你对一边做什么,你也会对另一边做。例如:x−5=4{\displaystyle x-5=4}x−5+5=4+5{\displaystyle x-5+5=4+5}x=9{\displaystyle x=9}
  8. Image titled Solve Exponential Equations Step 8x-5=4x-5+5=4+5x=9
  9. 5检查你的工作。你可以把你找到的解插回原始方程中,看看你的答案是否正确。简化每个表达式后,方程的两边应该相等。如果他们没有,你就算错了,需要再试一次。例如,如果您发现x=9{\displaystyle x=9},您可以在原始等式中为x{\displaystyle x}插入9{\displaystyle 9},并简化为:3x−5=81{\displaystyle 3^{x-5}=81}39−5=81{\displaystyle 3^{9-5}=81}34=81{\displaystyle 3^{4}=81}81=81{\displaystyle 81=81}
  10. Image titled Solve Exponential Equations Step 9x=99x3^{{x-5}}=813^{{9-5}}=813^{{4}}=8181=81

方法3方法3/3:对没有相同基础的术语使用日志

  1. 1确保指数表达式是孤立的。方程的一边应该是指数,另一边应该是整数。如果不是,则修改方程式,使指数仅在一侧。例如,需要在等式43+x中分离表达式43+x{\displaystyle 4^{3+x}}−8=17{\displaystyle 4^{3+x}-8=17}两边加8:43+x−8=17{\displaystyle 4^{3+x}-8=17}43+x−8+8=17+8{\displaystyle 4^{3+x}-8+8=17+8}43+x=25{\displaystyle 4^{3+x}=25}
  2. Image titled Solve Exponential Equations Step 104^{{3+x}}4^{{3+x}}-8=174^{{3+x}}-8=174^{{3+x}}-8+8=17+84^{{3+x}}=25
  3. 2.重新写出方程式。建立方程,这样你就得到了两边的对数。对数是指数的倒数。你可以用大多数科学计算器找到10进制的对数。现在,你只是重写方程,表明你是在计算每一方的对数。例如,如果取43+x=25{\displaystyle 4^{3+x}=25}两侧的10进制对数,您将重写如下等式:log43+x=log25{\displaystyle{\text{log}}4^{3+x}={\text{log}25}。
  4. Image titled Solve Exponential Equations Step 114^{{3+x}}=25{\text{log}}4^{{3+x}}={\text{log}}25
  5. 3重写指数的记录。使用规则logar=rloga{\displaystyle{\text{log}}a^{r}=r{\text{log}a}重写它。用这种方法重写指数表达式可以简化并求解方程。不要计算日志。例如,log43+x=log25{\displaystyle{\text{log}}4^{3+x}={\text{log}}25}可以重写为(3+x)log4=log25{\displaystyle(3+x){\text{log}}4={\text{log}25}
  6. Image titled Solve Exponential Equations Step 12{\text{log}}a^{{r}}=r{\text{log}}a{\text{log}}4^{{3+x}}={\text{log}}25(3+x){\text{log}}4={\text{log}}25
  7. 4隔离变量。要解决这个问题,你需要重写这个方程,这样一边包含变量,另一边包含所有的数字。需要将方程的每一侧除以指数表达式的对数。您还需要向两边添加或减去任何常数,并执行任何其他必要的操作。例如,要隔离(3+x)log4=log25{\displaystyle(3+x){\text{log}4={\text{log}25}中的x{\displaystyle x},首先需要将方程的每一侧除以log4{\displaystyle{\text{log}4},(3+x)log4)log4)log4(3+x)log4)log4(3+x)log4(3+x)log4(3+x)log4(3+x)log4(4)log4)log4(4)log4)log4(4)log4(4)log4)log4(3+x)log4)log4(3)log4)从双方的两方面减去3(3(3+x)log3)log4)log4)log4(3(3)log4)log4)log4)log4)从双方(3(3)从双方(3(3(3+x)log4)log4)log4)log4)log4)log4)从双方(3(3(3(3(3+x)log4)log4)log4)log4)log4)log4)log4)log4)从双方(3(3(3(3(3(3(3(3)从双方)从双方)从双方的{{\text{log}25}{{\text{log}4}}}3+x−3=log25log4−3{\displaystyle 3+x-3={\frac{\text{log}}25}{{{\text{log}}4}-3}x=log25log4−3{\displaystyle x={\frac{\text{log}25}{{\text{log}4}-3}
  8. Image titled Solve Exponential Equations Step 13x(3+x){\text{log}}4={\text{log}}25{\text{log}}4(3+x){\text{log}}4={\text{log}}25(3+x){\frac {{\text{log}}4}{{\text{log}}4}}={\frac {{\text{log}}25}{{\text{log}}4}}3+x={\frac {{\text{log}}25}{{\text{log}}4}}3+x-3={\frac {{\text{log}}25}{{\text{log}}4}}-3x={\frac {{\text{log}}25}{{\text{log}}4}}-3
  9. 5.找出等式中的对数。你可以用科学计算器来计算。键入要查找日志的编号,然后点击日志{\displaystyle{\text{log}}}按钮。使用这些新的日志值重写等式。例如,要找到log25{\displaystyle{\text{log}}25},点击25{\displaystyle 25},然后在计算器上记录{\displaystyle{\text{log}}},得到大约1.3979。要找到log4{\displaystyle{\text{log}}4},点击4{\displaystyle 4},然后在计算器上记录{\displaystyle{\text{log}},得到大约0.602。你的新方程现在是x=1.39790.602−3{\displaystyle x={\frac{1.3979}{0.602}-3}。
  10. Image titled Solve Exponential Equations Step 14{\text{LOG}}{\text{log}}2525{\text{LOG}}{\text{log}}44{\text{LOG}}x={\frac {1.3979}{0.602}}-3
  11. 6.完成计算。这将给出变量的值。由于您在查找日志时四舍五入,因此您的答案将是近似值。在进行计算时,请记住使用运算顺序。有关如何使用运算顺序进行计算的更多说明,请阅读使用PEMDAS计算表达式。例如,x=1.39790.602−3{\displaystyle x={\frac{1.3979}{0.602}-3}你应该先除法,然后减法:x=1.39790.602−3{\displaystyle x={\frac{1.3979}{0.602}-3}x=2.322−3{\displaystyle x=2.322-3}x=−0.678{\displaystyle x=-0.678}。
  12. Image titled Solve Exponential Equations Step 15x={\frac {1.3979}{0.602}}-3x={\frac {1.3979}{0.602}}-3x=2.322-3x=-0.678
  • 发表于 2022-04-30 09:06
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  • 分类:教育

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