Giải tích sơ cấp Ví dụ

$\frac{2^{x} - 2^{- x}}{3} = 4$

Bước 1

Nhân cả hai vế với $3$ .

$\frac{2^{x} - 2^{- x}}{3} \cdot 3 = 4 \cdot 3$

Bước 2

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.1

Rút gọn vế trái.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.1.1

Triệt tiêu thừa số chung $3$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.1.1.1

Triệt tiêu thừa số chung.

$\frac{2^{x} - 2^{- x}}{3} \cdot 3 = 4 \cdot 3$

Bước 2.1.1.2

Viết lại biểu thức.

$2^{x} - 2^{- x} = 4 \cdot 3$

Bước 2.2

Rút gọn vế phải.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.2.1

Nhân $4$ với $3$ .

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

Bước 3

Giải tìm $x$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.1

Viết lại $2^{- x}$ dưới dạng số mũ.

$2^{x} - {(2^{x})}^{- 1} = 12$

Bước 3.2

Thay $u$ bằng $2^{x}$ .

$u - u^{- 1} = 12$

Bước 3.3

Viết lại biểu thức bằng quy tắc số mũ âm $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$u - \frac{1}{u} = 12$

Bước 3.4

Giải tìm $u$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.4.1

Tìm mẫu số chung nhỏ nhất của các số hạng trong phương trình.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.4.1.1

Tìm MCNN của các giá trị cũng giống như tìm BCNN của các mẫu số của các giá trị đó.

$1, u, 1$

Bước 3.4.1.2

BCNN của một và bất kỳ biểu thức nào chính là biểu thức đó.

$u$

Bước 3.4.2

Nhân mỗi số hạng trong $u - \frac{1}{u} = 12$ với $u$ để loại bỏ các phân số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.4.2.1

Nhân mỗi số hạng trong $u - \frac{1}{u} = 12$ với $u$ .

$u \cdot u - \frac{1}{u} u = 12 u$

Bước 3.4.2.2

Rút gọn vế trái.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.4.2.2.1

Rút gọn mỗi số hạng.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.4.2.2.1.1

Nhân $u$ với $u$ .

$u^{2} - \frac{1}{u} u = 12 u$

Bước 3.4.2.2.1.2

Triệt tiêu thừa số chung $u$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.4.2.2.1.2.1

Di chuyển dấu âm đầu tiên trong $- \frac{1}{u}$ vào tử số.

$u^{2} + \frac{- 1}{u} u = 12 u$

Bước 3.4.2.2.1.2.2

Triệt tiêu thừa số chung.

$u^{2} + \frac{- 1}{u} u = 12 u$

Bước 3.4.2.2.1.2.3

Viết lại biểu thức.

$u^{2} - 1 = 12 u$

Bước 3.4.3

Giải phương trình.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.4.3.1

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

$u^{2} - 1 - 12 u = 0$

Bước 3.4.3.2

Sử dụng công thức bậc hai để tìm các đáp án.

$\frac{- b \pm \sqrt{b^{2} - 4 (a c)}}{2 a}$

Bước 3.4.3.3

Thay các giá trị $a = 1$ , $b = - 12$ , và $c = - 1$ vào công thức bậc hai và giải tìm $u$ .

$\frac{12 \pm \sqrt{{(- 12)}^{2} - 4 \cdot (1 \cdot - 1)}}{2 \cdot 1}$

Bước 3.4.3.4

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.4.3.4.1

Rút gọn tử số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.4.3.4.1.1

Nâng $- 12$ lên lũy thừa $2$ .

$u = \frac{12 \pm \sqrt{144 - 4 \cdot 1 \cdot - 1}}{2 \cdot 1}$

Bước 3.4.3.4.1.2

Nhân $- 4 \cdot 1 \cdot - 1$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.4.3.4.1.2.1

Nhân $- 4$ với $1$ .

$u = \frac{12 \pm \sqrt{144 - 4 \cdot - 1}}{2 \cdot 1}$

Bước 3.4.3.4.1.2.2

Nhân $- 4$ với $- 1$ .

$u = \frac{12 \pm \sqrt{144 + 4}}{2 \cdot 1}$

Bước 3.4.3.4.1.3

Cộng $144$ và $4$ .

$u = \frac{12 \pm \sqrt{148}}{2 \cdot 1}$

Bước 3.4.3.4.1.4

Viết lại $148$ ở dạng $2^{2} \cdot 37$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.4.3.4.1.4.1

Đưa $4$ ra ngoài $148$ .

$u = \frac{12 \pm \sqrt{4 (37)}}{2 \cdot 1}$

Bước 3.4.3.4.1.4.2

Viết lại $4$ ở dạng $2^{2}$ .

$u = \frac{12 \pm \sqrt{2^{2} \cdot 37}}{2 \cdot 1}$

Bước 3.4.3.4.1.5

Đưa các số hạng dưới căn thức ra ngoài.

$u = \frac{12 \pm 2 \sqrt{37}}{2 \cdot 1}$

Bước 3.4.3.4.2

Nhân $2$ với $1$ .

$u = \frac{12 \pm 2 \sqrt{37}}{2}$

Bước 3.4.3.4.3

Rút gọn $\frac{12 \pm 2 \sqrt{37}}{2}$ .

$u = 6 \pm \sqrt{37}$

Bước 3.4.3.5

Câu trả lời cuối cùng là sự kết hợp của cả hai đáp án.

$u = 6 + \sqrt{37}, 6 - \sqrt{37}$

Bước 3.5

Thay $6 + \sqrt{37}$ cho $u$ trong $u = 2^{x}$ .

$6 + \sqrt{37} = 2^{x}$

Bước 3.6

Giải $6 + \sqrt{37} = 2^{x}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.6.1

Viết lại phương trình ở dạng $2^{x} = 6 + \sqrt{37}$ .

$2^{x} = 6 + \sqrt{37}$

Bước 3.6.2

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

$\ln (2^{x}) = \ln (6 + \sqrt{37})$

Bước 3.6.3

Khai triển $\ln (2^{x})$ bằng cách di chuyển $x$ ra bên ngoài lôgarit.

$x \ln (2) = \ln (6 + \sqrt{37})$

Bước 3.6.4

Chia mỗi số hạng trong $x \ln (2) = \ln (6 + \sqrt{37})$ cho $\ln (2)$ và rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.6.4.1

Chia mỗi số hạng trong $x \ln (2) = \ln (6 + \sqrt{37})$ cho $\ln (2)$ .

$\frac{x \ln (2)}{\ln (2)} = \frac{\ln (6 + \sqrt{37})}{\ln (2)}$

Bước 3.6.4.2

Rút gọn vế trái.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.6.4.2.1

Triệt tiêu thừa số chung $\ln (2)$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.6.4.2.1.1

Triệt tiêu thừa số chung.

$\frac{x \ln (2)}{\ln (2)} = \frac{\ln (6 + \sqrt{37})}{\ln (2)}$

Bước 3.6.4.2.1.2

Chia $x$ cho $1$ .

$x = \frac{\ln (6 + \sqrt{37})}{\ln (2)}$

Bước 3.7

Thay $6 - \sqrt{37}$ cho $u$ trong $u = 2^{x}$ .

$6 - \sqrt{37} = 2^{x}$

Bước 3.8

Giải $6 - \sqrt{37} = 2^{x}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.8.1

Viết lại phương trình ở dạng $2^{x} = 6 - \sqrt{37}$ .

$2^{x} = 6 - \sqrt{37}$

Bước 3.8.2

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

$\ln (2^{x}) = \ln (6 - \sqrt{37})$

Bước 3.8.3

Không thể giải phương trình vì $\ln (6 - \sqrt{37})$ không xác định.

Không xác định

Bước 3.8.4

Không có đáp án nào cho $2^{x} = 6 - \sqrt{37}$

Không có đáp án

Bước 3.9

Liệt kê các đáp án và làm cho phương trình đúng.

$x = \frac{\ln (6 + \sqrt{37})}{\ln (2)}$

Bước 4

Kết quả có thể được hiển thị ở nhiều dạng.

Dạng chính xác:

$x = \frac{\ln (6 + \sqrt{37})}{\ln (2)}$

Dạng thập phân:

$x = 3.59487843 \dots$