微积分学示例

$2^{2 x} - 32 \cdot 2^{x} + 256 = 0$

解题步骤 1

将 $2^{2 x}$ 重写为乘方形式。

${(2^{x})}^{2} - 32 \cdot 2^{x} + 256 = 0$

解题步骤 2

代入 $u$ 替换 $2^{x}$ 。

$u^{2} - 32 u + 256 = 0$

解题步骤 3

求解 $u$ 。

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解题步骤 3.1

使用完全平方法则进行因式分解。

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解题步骤 3.1.1

将 $256$ 重写为 $16^{2}$ 。

$u^{2} - 32 u + 16^{2} = 0$

解题步骤 3.1.2

请检查中间项是否为第一项被平方数和第三项被平方数的乘积的两倍。

$32 u = 2 \cdot u \cdot 16$

解题步骤 3.1.3

重写多项式。

$u^{2} - 2 \cdot u \cdot 16 + 16^{2} = 0$

解题步骤 3.1.4

使用完全平方三项式法则对 $a^{2} - 2 a b + b^{2} = {(a - b)}^{2}$ 进行因式分解，其中 $a = u$ 和 $b = 16$ 。

${(u - 16)}^{2} = 0$

解题步骤 3.2

将 $u - 16$ 设为等于 $0$ 。

$u - 16 = 0$

解题步骤 3.3

在等式两边都加上 $16$ 。

$u = 16$

解题步骤 4

代入 $16$ 替换 $u = 2^{x}$ 中的 $u$ 。

$16 = 2^{x}$

解题步骤 5

求解 $16 = 2^{x}$ 。

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解题步骤 5.1

将方程重写为 $2^{x} = 16$ 。

$2^{x} = 16$

解题步骤 5.2

在方程中创建底数相同的对等表达式。

$2^{x} = 2^{4}$

解题步骤 5.3

因为底相同，所以两个表达式仅当指数也相等时才会相等。

$x = 4$

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