Введите задачу...
Алгебра Примеры
3e4x-9e2x-15=03e4x−9e2x−15=0
Этап 1
Перепишем e4xe4x в виде степенного выражения.
3(ex)4-9e2x-15=03(ex)4−9e2x−15=0
Этап 2
Перепишем e2xe2x в виде степенного выражения.
3(ex)4-9(ex)2-15=03(ex)4−9(ex)2−15=0
Этап 3
Подставим uu вместо exex.
3u4-9u2-15=03u4−9u2−15=0
Этап 4
Этап 4.1
Подставим u=u2u=u2 в уравнение. Это упростит использование формулы для корней квадратного уравнения.
3u2-9u-15=03u2−9u−15=0
u=u2u=u2
Этап 4.2
Вынесем множитель 33 из 3u2-9u-153u2−9u−15.
Этап 4.2.1
Вынесем множитель 33 из 3u23u2.
3(u2)-9u-15=03(u2)−9u−15=0
Этап 4.2.2
Вынесем множитель 33 из -9u−9u.
3(u2)+3(-3u)-15=03(u2)+3(−3u)−15=0
Этап 4.2.3
Вынесем множитель 33 из -15−15.
3u2+3(-3u)+3⋅-5=03u2+3(−3u)+3⋅−5=0
Этап 4.2.4
Вынесем множитель 33 из 3u2+3(-3u)3u2+3(−3u).
3(u2-3u)+3⋅-5=03(u2−3u)+3⋅−5=0
Этап 4.2.5
Вынесем множитель 33 из 3(u2-3u)+3⋅-53(u2−3u)+3⋅−5.
3(u2-3u-5)=03(u2−3u−5)=0
3(u2-3u-5)=03(u2−3u−5)=0
Этап 4.3
Разделим каждый член 3(u2-3u-5)=03(u2−3u−5)=0 на 33 и упростим.
Этап 4.3.1
Разделим каждый член 3(u2-3u-5)=03(u2−3u−5)=0 на 33.
3(u2-3u-5)3=033(u2−3u−5)3=03
Этап 4.3.2
Упростим левую часть.
Этап 4.3.2.1
Сократим общий множитель 33.
Этап 4.3.2.1.1
Сократим общий множитель.
3(u2-3u-5)3=033(u2−3u−5)3=03
Этап 4.3.2.1.2
Разделим u2-3u-5u2−3u−5 на 11.
u2-3u-5=03u2−3u−5=03
u2-3u-5=03u2−3u−5=03
u2-3u-5=03u2−3u−5=03
Этап 4.3.3
Упростим правую часть.
Этап 4.3.3.1
Разделим 00 на 33.
u2-3u-5=0u2−3u−5=0
u2-3u-5=0u2−3u−5=0
u2-3u-5=0u2−3u−5=0
Этап 4.4
Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.
-b±√b2-4(ac)2a−b±√b2−4(ac)2a
Этап 4.5
Подставим значения a=1a=1, b=-3b=−3 и c=-5c=−5 в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно uu.
3±√(-3)2-4⋅(1⋅-5)2⋅13±√(−3)2−4⋅(1⋅−5)2⋅1
Этап 4.6
Упростим.
Этап 4.6.1
Упростим числитель.
Этап 4.6.1.1
Возведем -3−3 в степень 22.
u=3±√9-4⋅1⋅-52⋅1u=3±√9−4⋅1⋅−52⋅1
Этап 4.6.1.2
Умножим -4⋅1⋅-5−4⋅1⋅−5.
Этап 4.6.1.2.1
Умножим -4−4 на 11.
u=3±√9-4⋅-52⋅1u=3±√9−4⋅−52⋅1
Этап 4.6.1.2.2
Умножим -4−4 на -5−5.
u=3±√9+202⋅1u=3±√9+202⋅1
u=3±√9+202⋅1u=3±√9+202⋅1
Этап 4.6.1.3
Добавим 99 и 2020.
u=3±√292⋅1u=3±√292⋅1
u=3±√292⋅1u=3±√292⋅1
Этап 4.6.2
Умножим 22 на 11.
u=3±√292u=3±√292
u=3±√292u=3±√292
Этап 4.7
Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.
u=3+√292,3-√292u=3+√292,3−√292
Этап 4.8
Подставим вещественное значение u=u2u=u2 обратно в решенное уравнение.
u2=4.1925824u2=4.1925824
(u2)1=-1.1925824(u2)1=−1.1925824
Этап 4.9
Решим первое уравнение относительно uu.
u2=4.1925824u2=4.1925824
Этап 4.10
Решим уравнение относительно uu.
Этап 4.10.1
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
u=±√4.1925824u=±√4.1925824
Этап 4.10.2
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 4.10.2.1
Сначала с помощью положительного значения ±± найдем первое решение.
u=√4.1925824u=√4.1925824
Этап 4.10.2.2
Затем, используя отрицательное значение ±±, найдем второе решение.
u=-√4.1925824u=−√4.1925824
Этап 4.10.2.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
u=√4.1925824,-√4.1925824u=√4.1925824,−√4.1925824
u=√4.1925824,-√4.1925824u=√4.1925824,−√4.1925824
u=√4.1925824,-√4.1925824u=√4.1925824,−√4.1925824
Этап 4.11
Решим второе уравнение относительно uu.
(u2)1=-1.1925824(u2)1=−1.1925824
Этап 4.12
Решим уравнение относительно uu.
Этап 4.12.1
Избавимся от скобок.
u2=-1.1925824u2=−1.1925824
Этап 4.12.2
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
u=±√-1.1925824u=±√−1.1925824
Этап 4.12.3
Упростим ±√-1.1925824±√−1.1925824.
Этап 4.12.3.1
Перепишем -1.1925824−1.1925824 в виде -1(1.1925824)−1(1.1925824).
u=±√-1(1.1925824)u=±√−1(1.1925824)
Этап 4.12.3.2
Перепишем √-1(1.1925824)√−1(1.1925824) в виде √-1⋅√1.1925824√−1⋅√1.1925824.
u=±√-1⋅√1.1925824u=±√−1⋅√1.1925824
Этап 4.12.3.3
Перепишем √-1√−1 в виде ii.
u=±i√1.1925824u=±i√1.1925824
u=±i√1.1925824u=±i√1.1925824
Этап 4.12.4
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 4.12.4.1
Сначала с помощью положительного значения ±± найдем первое решение.
u=i√1.1925824u=i√1.1925824
Этап 4.12.4.2
Затем, используя отрицательное значение ±±, найдем второе решение.
u=-i√1.1925824u=−i√1.1925824
Этап 4.12.4.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
u=i√1.1925824,-i√1.1925824u=i√1.1925824,−i√1.1925824
u=i√1.1925824,-i√1.1925824u=i√1.1925824,−i√1.1925824
u=i√1.1925824,-i√1.1925824u=i√1.1925824,−i√1.1925824
Этап 4.13
Решением 3u4-9u2-15=03u4−9u2−15=0 является u=√4.1925824,-√4.1925824,i√1.1925824,-i√1.1925824u=√4.1925824,−√4.1925824,i√1.1925824,−i√1.1925824.
u=√4.1925824,-√4.1925824,i√1.1925824,-i√1.1925824u=√4.1925824,−√4.1925824,i√1.1925824,−i√1.1925824
u=√4.1925824,-√4.1925824,i√1.1925824,-i√1.1925824u=√4.1925824,−√4.1925824,i√1.1925824,−i√1.1925824
Этап 5
Подставим √4.1925824√4.1925824 вместо uu в u=exu=ex.
√4.1925824=ex√4.1925824=ex
Этап 6
Этап 6.1
Перепишем уравнение в виде ex=√4.1925824ex=√4.1925824.
ex=√4.1925824ex=√4.1925824
Этап 6.2
Возьмем натуральный логарифм обеих частей уравнения, чтобы удалить переменную из показателя степени.
ln(ex)=ln(√4.1925824)ln(ex)=ln(√4.1925824)
Этап 6.3
Развернем левую часть.
Этап 6.3.1
Развернем ln(ex)ln(ex), вынося xx из логарифма.
xln(e)=ln(√4.1925824)xln(e)=ln(√4.1925824)
Этап 6.3.2
Натуральный логарифм ee равен 11.
x⋅1=ln(√4.1925824)x⋅1=ln(√4.1925824)
Этап 6.3.3
Умножим xx на 11.
x=ln(√4.1925824)x=ln(√4.1925824)
x=ln(√4.1925824)x=ln(√4.1925824)
x=ln(√4.1925824)x=ln(√4.1925824)
Этап 7
Подставим -√4.1925824−√4.1925824 вместо uu в u=exu=ex.
-√4.1925824=ex−√4.1925824=ex
Этап 8
Этап 8.1
Перепишем уравнение в виде ex=-√4.1925824ex=−√4.1925824.
ex=-√4.1925824ex=−√4.1925824
Этап 8.2
Возьмем натуральный логарифм обеих частей уравнения, чтобы удалить переменную из показателя степени.
ln(ex)=ln(-√4.1925824)ln(ex)=ln(−√4.1925824)
Этап 8.3
Уравнение невозможно решить, так как выражение ln(-√4.1925824)ln(−√4.1925824) не определено.
Неопределенные
Этап 8.4
Нет решения для ex=-√4.1925824ex=−√4.1925824
Нет решения
Нет решения
Этап 9
Подставим i√1.1925824i√1.1925824 вместо uu в u=exu=ex.
i√1.1925824=exi√1.1925824=ex
Этап 10
Этап 10.1
Перепишем уравнение в виде ex=i√1.1925824ex=i√1.1925824.
ex=i√1.1925824ex=i√1.1925824
Этап 10.2
Возьмем натуральный логарифм обеих частей уравнения, чтобы удалить переменную из показателя степени.
ln(ex)=ln(i√1.1925824)ln(ex)=ln(i√1.1925824)
Этап 10.3
Развернем левую часть.
Этап 10.3.1
Развернем ln(ex)ln(ex), вынося xx из логарифма.
xln(e)=ln(i√1.1925824)xln(e)=ln(i√1.1925824)
Этап 10.3.2
Натуральный логарифм ee равен 11.
x⋅1=ln(i√1.1925824)x⋅1=ln(i√1.1925824)
Этап 10.3.3
Умножим xx на 11.
x=ln(i√1.1925824)x=ln(i√1.1925824)
x=ln(i√1.1925824)x=ln(i√1.1925824)
Этап 10.4
Развернем правую часть.
Этап 10.4.1
Перепишем ln(i√1.1925824)ln(i√1.1925824) в виде ln(i)+ln(√1.1925824)ln(i)+ln(√1.1925824).
x=ln(i)+ln(√1.1925824)x=ln(i)+ln(√1.1925824)
Этап 10.4.2
С помощью n√ax=axnn√ax=axn запишем √1.1925824√1.1925824 в виде 1.1925824121.192582412.
x=ln(i)+ln(1.192582412)x=ln(i)+ln(1.192582412)
Этап 10.4.3
Развернем ln(1.192582412)ln(1.192582412), вынося 1212 из логарифма.
x=ln(i)+12ln(1.1925824)x=ln(i)+12ln(1.1925824)
Этап 10.4.4
Объединим 1212 и ln(1.1925824)ln(1.1925824).
x=ln(i)+ln(1.1925824)2x=ln(i)+ln(1.1925824)2
x=ln(i)+ln(1.1925824)2x=ln(i)+ln(1.1925824)2
Этап 10.5
Упростим.
Этап 10.5.1
Упростим каждый член.
Этап 10.5.1.1
Перепишем ln(1.1925824)2ln(1.1925824)2 в виде 12ln(1.1925824)12ln(1.1925824).
x=ln(i)+12ln(1.1925824)x=ln(i)+12ln(1.1925824)
Этап 10.5.1.2
Упростим 12ln(1.1925824)12ln(1.1925824) путем переноса 1212 под логарифм.
x=ln(i)+ln(1.192582412)x=ln(i)+ln(1.192582412)
Этап 10.5.1.3
Перепишем 1.19258241.1925824 в виде 1.0920542121.092054212.
x=ln(i)+ln((1.092054212)12)x=ln(i)+ln((1.092054212)12)
Этап 10.5.1.4
Применим правило степени и перемножим показатели, (am)n=amn(am)n=amn.
x=ln(i)+ln(1.092054212(12))x=ln(i)+ln(1.092054212(12))
Этап 10.5.1.5
Сократим общий множитель 22.
Этап 10.5.1.5.1
Сократим общий множитель.
x=ln(i)+ln(1.092054212(12))x=ln(i)+ln(1.092054212(12))
Этап 10.5.1.5.2
Перепишем это выражение.
x=ln(i)+ln(1.092054211)x=ln(i)+ln(1.092054211)
x=ln(i)+ln(1.092054211)x=ln(i)+ln(1.092054211)
Этап 10.5.1.6
Найдем экспоненту.
x=ln(i)+ln(1.09205421)x=ln(i)+ln(1.09205421)
x=ln(i)+ln(1.09205421)x=ln(i)+ln(1.09205421)
Этап 10.5.2
Используем свойства произведения логарифмов: logb(x)+logb(y)=logb(xy)logb(x)+logb(y)=logb(xy).
x=ln(i⋅1.09205421)x=ln(i⋅1.09205421)
Этап 10.5.3
Перенесем 1.092054211.09205421 влево от ii.
x=ln(1.09205421i)x=ln(1.09205421i)
x=ln(1.09205421i)x=ln(1.09205421i)
x=ln(1.09205421i)x=ln(1.09205421i)
Этап 11
Подставим -i√1.1925824−i√1.1925824 вместо uu в u=exu=ex.
-i√1.1925824=ex−i√1.1925824=ex
Этап 12
Этап 12.1
Перепишем уравнение в виде ex=-i√1.1925824ex=−i√1.1925824.
ex=-i√1.1925824ex=−i√1.1925824
Этап 12.2
Возьмем натуральный логарифм обеих частей уравнения, чтобы удалить переменную из показателя степени.
ln(ex)=ln(-i√1.1925824)ln(ex)=ln(−i√1.1925824)
Этап 12.3
Уравнение невозможно решить, так как выражение ln(-i√1.1925824)ln(−i√1.1925824) не определено.
Неопределенные
Этап 12.4
Нет решения для ex=-i√1.1925824ex=−i√1.1925824
Нет решения
Нет решения
Этап 13
Перечислим решения, делающие уравнение истинным.
x=ln(√4.1925824),ln(1.09205421i)x=ln(√4.1925824),ln(1.09205421i)