Giải tích sơ cấp Ví dụ

$7^{2 x} + 7^{x + 1} - 60 = 0$

Bước 1

Phân tích vế trái của phương trình thành thừa số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1

Viết lại $7^{x + 1}$ ở dạng $7^{x} \cdot 7^{1}$ .

$7^{2 x} + 7^{x} \cdot 7 - 60 = 0$

Bước 1.2

Viết lại $7^{2 x}$ ở dạng ${(7^{x})}^{2}$ .

${(7^{x})}^{2} + 7^{x} \cdot 7 - 60 = 0$

Bước 1.3

Giả sử $u = 7^{x}$ . Thay $u$ cho tất cả các lần xuất hiện của $7^{x}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.3.1

Tính số mũ.

$u^{2} + u \cdot 7 - 60 = 0$

Bước 1.3.2

Di chuyển $7$ sang phía bên trái của $u$ .

$u^{2} + 7 u - 60 = 0$

Bước 1.4

Phân tích $u^{2} + 7 u - 60$ thành thừa số bằng phương pháp AC.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.4.1

Xét dạng $x^{2} + b x + c$ . Tìm một cặp số nguyên mà tích số của chúng là $c$ và tổng của chúng là $b$ . Trong trường hợp này, tích số của chúng là $- 60$ và tổng của chúng là $7$ .

$- 5, 12$

Bước 1.4.2

Viết dạng đã được phân tích thành thừa số bằng các số nguyên này.

$(u - 5) (u + 12) = 0$

Bước 1.5

Thay thế tất cả các lần xuất hiện của $u$ với $7^{x}$ .

$(7^{x} - 5) (7^{x} + 12) = 0$

Bước 2

Nếu bất kỳ thừa số riêng lẻ nào ở vế trái của phương trình bằng $0$ , toàn bộ biểu thức sẽ bằng $0$ .

$7^{x} - 5 = 0$

$7^{x} + 12 = 0$

Bước 3

Đặt $7^{x} - 5$ bằng $0$ và giải tìm $x$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.1

Đặt $7^{x} - 5$ bằng với $0$ .

$7^{x} - 5 = 0$

Bước 3.2

Giải $7^{x} - 5 = 0$ để tìm $x$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.2.1

Cộng $5$ cho cả hai vế của phương trình.

$7^{x} = 5$

Bước 3.2.2

Lấy logarit tự nhiên của cả hai vế của phương trình để loại bỏ biến khỏi số mũ.

$\ln (7^{x}) = \ln (5)$

Bước 3.2.3

Khai triển $\ln (7^{x})$ bằng cách di chuyển $x$ ra bên ngoài lôgarit.

$x \ln (7) = \ln (5)$

Bước 3.2.4

Chia mỗi số hạng trong $x \ln (7) = \ln (5)$ cho $\ln (7)$ và rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.2.4.1

Chia mỗi số hạng trong $x \ln (7) = \ln (5)$ cho $\ln (7)$ .

$\frac{x \ln (7)}{\ln (7)} = \frac{\ln (5)}{\ln (7)}$

Bước 3.2.4.2

Rút gọn vế trái.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.2.4.2.1

Triệt tiêu thừa số chung $\ln (7)$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.2.4.2.1.1

Triệt tiêu thừa số chung.

$\frac{x \ln (7)}{\ln (7)} = \frac{\ln (5)}{\ln (7)}$

Bước 3.2.4.2.1.2

Chia $x$ cho $1$ .

$x = \frac{\ln (5)}{\ln (7)}$

Bước 4

Đặt $7^{x} + 12$ bằng $0$ và giải tìm $x$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.1

Đặt $7^{x} + 12$ bằng với $0$ .

$7^{x} + 12 = 0$

Bước 4.2

Giải $7^{x} + 12 = 0$ để tìm $x$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.2.1

Trừ $12$ khỏi cả hai vế của phương trình.

$7^{x} = - 12$

Bước 4.2.2

Lấy logarit tự nhiên của cả hai vế của phương trình để loại bỏ biến khỏi số mũ.

$\ln (7^{x}) = \ln (- 12)$

Bước 4.2.3

Không thể giải phương trình vì $\ln (- 12)$ không xác định.

Không xác định

Bước 4.2.4

Không có đáp án nào cho $7^{x} = - 12$

Không có đáp án

Bước 5

Đáp án cuối cùng là tất cả các giá trị làm cho $(7^{x} - 5) (7^{x} + 12) = 0$ đúng.

$x = \frac{\ln (5)}{\ln (7)}$

Bước 6

Kết quả có thể được hiển thị ở nhiều dạng.

Dạng chính xác:

$x = \frac{\ln (5)}{\ln (7)}$

Dạng thập phân:

$x = 0.82708747 \dots$