Алгебра Примеры

$4^{x} \cdot 2^{x^{2}} = 16^{2}$

Этап 1

Вычтем $16^{2}$ из обеих частей уравнения.

$4^{x} \cdot 2^{x^{2}} - 16^{2} = 0$

Этап 2

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Умножим $4^{x} \cdot 2^{x^{2}}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.1

Перепишем $4$ в виде $2^{2}$ .

${(2^{2})}^{x} \cdot 2^{x^{2}} - 16^{2} = 0$

Этап 2.1.2

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$2^{2 x} \cdot 2^{x^{2}} - 16^{2} = 0$

Этап 2.1.3

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$2^{2 x + x^{2}} - 16^{2} = 0$

Этап 2.2

Возведем $16$ в степень $2$ .

$2^{2 x + x^{2}} - 1 \cdot 256 = 0$

Этап 2.3

Умножим $- 1$ на $256$ .

$2^{2 x + x^{2}} - 256 = 0$

Этап 3

Добавим $256$ к обеим частям уравнения.

$2^{2 x + x^{2}} = 256$

Этап 4

Сформируем в уравнении эквивалентные выражения с одинаковыми основаниями.

$2^{2 x + x^{2}} = 2^{8}$

Этап 5

Поскольку основания одинаковы, два выражения равны только в том случае, если равны экспоненты.

$2 x + x^{2} = 8$

Этап 6

Решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.1

Вычтем $8$ из обеих частей уравнения.

$2 x + x^{2} - 8 = 0$

Этап 6.2

Разложим левую часть уравнения на множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1

Пусть $u = x$ . Подставим $u$ вместо $x$ для всех.

$2 u + u^{2} - 8 = 0$

Этап 6.2.2

Разложим $2 u + u^{2} - 8$ на множители, используя метод группировки.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.2.1

Рассмотрим форму $x^{2} + b x + c$ . Найдем пару целых чисел, произведение которых равно $c$ , а сумма — $b$ . В данном случае произведение чисел равно $- 8$ , а сумма — $2$ .

$- 2, 4$

Этап 6.2.2.2

Запишем разложение на множители, используя данные целые числа.

$(u - 2) (u + 4) = 0$

Этап 6.2.3

Заменим все вхождения $u$ на $x$ .

$(x - 2) (x + 4) = 0$

Этап 6.3

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

$x - 2 = 0$

$x + 4 = 0$

Этап 6.4

Приравняем $x - 2$ к $0$ , затем решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.4.1

Приравняем $x - 2$ к $0$ .

$x - 2 = 0$

Этап 6.4.2

Добавим $2$ к обеим частям уравнения.

$x = 2$

Этап 6.5

Приравняем $x + 4$ к $0$ , затем решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.5.1

Приравняем $x + 4$ к $0$ .

$x + 4 = 0$

Этап 6.5.2

Вычтем $4$ из обеих частей уравнения.

$x = - 4$

Этап 6.6

Окончательным решением являются все значения, при которых $(x - 2) (x + 4) = 0$ верно.

$x = 2, - 4$