Основы мат. анализа Примеры

$e^{2 x} - e^{x} - 12 = 0$

Этап 1

Разложим левую часть уравнения на множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Перепишем $e^{2 x}$ в виде ${(e^{x})}^{2}$ .

${(e^{x})}^{2} - e^{x} - 12 = 0$

Этап 1.2

Пусть $u = e^{x}$ . Подставим $u$ вместо $e^{x}$ для всех.

$u^{2} - u - 12 = 0$

Этап 1.3

Разложим $u^{2} - u - 12$ на множители, используя метод группировки.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.1

Рассмотрим форму $x^{2} + b x + c$ . Найдем пару целых чисел, произведение которых равно $c$ , а сумма — $b$ . В данном случае произведение чисел равно $- 12$ , а сумма — $- 1$ .

$- 4, 3$

Этап 1.3.2

Запишем разложение на множители, используя данные целые числа.

$(u - 4) (u + 3) = 0$

Этап 1.4

Заменим все вхождения $u$ на $e^{x}$ .

$(e^{x} - 4) (e^{x} + 3) = 0$

Этап 2

Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен $0$ , все выражение равно $0$ .

$e^{x} - 4 = 0$

$e^{x} + 3 = 0$

Этап 3

Приравняем $e^{x} - 4$ к $0$ , затем решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Приравняем $e^{x} - 4$ к $0$ .

$e^{x} - 4 = 0$

Этап 3.2

Решим $e^{x} - 4 = 0$ относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1

Добавим $4$ к обеим частям уравнения.

$e^{x} = 4$

Этап 3.2.2

Возьмем натуральный логарифм обеих частей уравнения, чтобы удалить переменную из показателя степени.

$\ln (e^{x}) = \ln (4)$

Этап 3.2.3

Развернем левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.3.1

Развернем $\ln (e^{x})$ , вынося $x$ из логарифма.

$x \ln (e) = \ln (4)$

Этап 3.2.3.2

Натуральный логарифм $e$ равен $1$ .

$x \cdot 1 = \ln (4)$

Этап 3.2.3.3

Умножим $x$ на $1$ .

$x = \ln (4)$

Этап 4

Приравняем $e^{x} + 3$ к $0$ , затем решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Приравняем $e^{x} + 3$ к $0$ .

$e^{x} + 3 = 0$

Этап 4.2

Решим $e^{x} + 3 = 0$ относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1

Вычтем $3$ из обеих частей уравнения.

$e^{x} = - 3$

Этап 4.2.2

Возьмем натуральный логарифм обеих частей уравнения, чтобы удалить переменную из показателя степени.

$\ln (e^{x}) = \ln (- 3)$

Этап 4.2.3

Уравнение невозможно решить, так как выражение $\ln (- 3)$ не определено.

Неопределенные

Этап 4.2.4

Нет решения для $e^{x} = - 3$

Нет решения

Этап 5

Окончательным решением являются все значения, при которых $(e^{x} - 4) (e^{x} + 3) = 0$ верно.

$x = \ln (4)$

Этап 6

Результат можно представить в различном виде.

Точная форма:

$x = \ln (4)$

Десятичная форма:

$x = 1.38629436 \dots$