Господин Экзамен

Другие калькуляторы


4^x+2^x+2-12=0

4^x+2^x+2-12=0 уравнение

С верным решением ты станешь самым любимым в группе❤️😊

v

Численное решение:

Искать численное решение на промежутке [, ]

Решение

Вы ввели [src]
 x    x             
4  + 2  + 2 - 12 = 0
$$2^{x} + 4^{x} - 12 + 2 = 0$$
Подробное решение
Дано уравнение:
$$2^{x} + 4^{x} - 12 + 2 = 0$$
или
$$\left(2^{x} + 4^{x} - 12 + 2\right) + 0 = 0$$
Сделаем замену
$$v = 2^{x}$$
получим
$$v^{2} + v - 10 = 0$$
или
$$v^{2} + v - 10 = 0$$
Это уравнение вида
$$a\ v^2 + b\ v + c = 0$$
Квадратное уравнение можно решить с помощью дискриминанта
Корни квадратного уравнения:
$$v_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}$$
$$v_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}$$
где $D = b^2 - 4 a c$ - это дискриминант.
Т.к.
$$a = 1$$
$$b = 1$$
$$c = -10$$
, то
$$D = b^2 - 4\ a\ c = $$
$$1^{2} - 1 \cdot 4 \left(-10\right) = 41$$
Т.к. D > 0, то уравнение имеет два корня.
$$v_1 = \frac{(-b + \sqrt{D})}{2 a}$$
$$v_2 = \frac{(-b - \sqrt{D})}{2 a}$$
или
$$v_{1} = - \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{41}}{2}$$
Упростить
$$v_{2} = - \frac{\sqrt{41}}{2} - \frac{1}{2}$$
Упростить
делаем обратную замену
$$2^{x} = v$$
или
$$x = \frac{\log{\left(v \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
Тогда, окончательный ответ
$$x_{1} = \frac{\log{\left(- \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{41}}{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} = -1 + \frac{\log{\left(-1 + \sqrt{41} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{2} = \frac{\log{\left(- \frac{\sqrt{41}}{2} - \frac{1}{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} = \frac{\log{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{41}}{2} \right)} + i \pi}{\log{\left(2 \right)}}$$
График
Быстрый ответ [src]
              /       ____\
           log\-1 + \/ 41 /
x_1 = -1 + ----------------
                log(2)     
$$x_{1} = -1 + \frac{\log{\left(-1 + \sqrt{41} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
              /      ____\         
           log\1 + \/ 41 /    pi*I 
x_2 = -1 + --------------- + ------
                log(2)       log(2)
$$x_{2} = -1 + \frac{\log{\left(1 + \sqrt{41} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{i \pi}{\log{\left(2 \right)}}$$
Сумма и произведение корней [src]
сумма
        /       ____\           /      ____\         
     log\-1 + \/ 41 /        log\1 + \/ 41 /    pi*I 
-1 + ---------------- + -1 + --------------- + ------
          log(2)                  log(2)       log(2)
$$\left(-1 + \frac{\log{\left(-1 + \sqrt{41} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}\right) + \left(-1 + \frac{\log{\left(1 + \sqrt{41} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{i \pi}{\log{\left(2 \right)}}\right)$$
=
        /      ____\      /       ____\         
     log\1 + \/ 41 /   log\-1 + \/ 41 /    pi*I 
-2 + --------------- + ---------------- + ------
          log(2)            log(2)        log(2)
$$-2 + \frac{\log{\left(-1 + \sqrt{41} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{\log{\left(1 + \sqrt{41} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{i \pi}{\log{\left(2 \right)}}$$
произведение
        /       ____\           /      ____\         
     log\-1 + \/ 41 /        log\1 + \/ 41 /    pi*I 
-1 + ---------------- * -1 + --------------- + ------
          log(2)                  log(2)       log(2)
$$\left(-1 + \frac{\log{\left(-1 + \sqrt{41} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}\right) * \left(-1 + \frac{\log{\left(1 + \sqrt{41} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{i \pi}{\log{\left(2 \right)}}\right)$$
=
 /     /       ____\         \ /                    /      ____\\ 
-\- log\-1 + \/ 41 / + log(2)/*\-log(2) + pi*I + log\1 + \/ 41 // 
------------------------------------------------------------------
                                2                                 
                             log (2)                              
$$- \frac{\left(- \log{\left(-1 + \sqrt{41} \right)} + \log{\left(2 \right)}\right) \left(- \log{\left(2 \right)} + \log{\left(1 + \sqrt{41} \right)} + i \pi\right)}{\log{\left(2 \right)}^{2}}$$
Численный ответ [src]
x1 = 1.88813423974645 + 4.53236014182719*i
x2 = 1.43379385514091
x2 = 1.43379385514091
График
4^x+2^x+2-12=0 уравнение