初级微积分 示例

x के लिये हल कीजिये 8x- 的对数 1+ 的对数 x=2 的平方根
log(8x)-log(1+x)=2log(8x)log(1+x)=2
解题步骤 1
化简左边。
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解题步骤 1.1
使用对数的商数性质,即 logb(x)-logb(y)=logb(xy)logb(x)logb(y)=logb(xy)
log(8x1+x)=2log(8x1+x)=2
解题步骤 1.2
8x1+x8x1+x 乘以 1-x1-x1x1x
log(8x1+x1-x1-x)=2log(8x1+x1x1x)=2
解题步骤 1.3
8x1+x8x1+x 乘以 1-x1-x1x1x
log(8x(1-x)(1+x)(1-x))=2log(8x(1x)(1+x)(1x))=2
解题步骤 1.4
使用 FOIL 方法来展开分母。
log(8x(1-x)1-x+x-x2)=2log(8x(1x)1x+xx2)=2
解题步骤 1.5
化简。
log(8x(1-x)-x+1)=2log(8x(1x)x+1)=2
log(8x(1-x)-x+1)=2log(8x(1x)x+1)=2
解题步骤 2
利用对数的定义将 log(8x(1-x)-x+1)=2log(8x(1x)x+1)=2 重写成指数形式。如果 xxbb 都是正实数且 bb 11,则logb(x)=ylogb(x)=y 等价于 by=xby=x
102=8x(1-x)-x+1102=8x(1x)x+1
解题步骤 3
交叉相乘以去掉分数。
8x(1-x)=102(-x+1)8x(1x)=102(x+1)
解题步骤 4
化简 102(-x+1)102(x+1)
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解题步骤 4.1
1010 进行 22 次方运算。
8x(1-x)=100(-x+1)8x(1x)=100(x+1)
解题步骤 4.2
运用分配律。
8x(1-x)=100(-x)+10018x(1x)=100(x)+1001
解题步骤 4.3
乘。
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解题步骤 4.3.1
-11 乘以 100100
8x(1-x)=-100x+10018x(1x)=100x+1001
解题步骤 4.3.2
100100 乘以 11
8x(1-x)=-100x+1008x(1x)=100x+100
8x(1-x)=-100x+1008x(1x)=100x+100
8x(1-x)=-100x+1008x(1x)=100x+100
解题步骤 5
将所有包含 xx 的项移到等式左边。
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解题步骤 5.1
在等式两边都加上 100x100x
8x(1-x)+100x=1008x(1x)+100x=100
解题步骤 5.2
化简每一项。
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解题步骤 5.2.1
运用分配律。
8x1+8x(-x)+100x=1008x1+8x(x)+100x=100
解题步骤 5.2.2
88 乘以 11
8x+8x(-x)+100x=1008x+8x(x)+100x=100
解题步骤 5.2.3
-11 乘以 88
8x-8xx+100x=1008x8xx+100x=100
8x-8xx+100x=1008x8xx+100x=100
解题步骤 5.3
8x8x100x100x 相加。
-8xx+108x=1008xx+108x=100
-8xx+108x=1008xx+108x=100
解题步骤 6
-8xx+108x8xx+108x 中分解出因数 4x4x
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解题步骤 6.1
-8xx8xx 中分解出因数 4x4x
4x(-2x)+108x=1004x(2x)+108x=100
解题步骤 6.2
108x108x 中分解出因数 4x4x
4x(-2x)+4x(27)=1004x(2x)+4x(27)=100
解题步骤 6.3
4x(-2x)+4x(27)4x(2x)+4x(27) 中分解出因数 4x4x
4x(-2x+27)=1004x(2x+27)=100
4x(-2x+27)=1004x(2x+27)=100
解题步骤 7
4x(-2x+27)=1004x(2x+27)=100 中的每一项除以 44 并化简。
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解题步骤 7.1
4x(-2x+27)=1004x(2x+27)=100 中的每一项都除以 44
4x(-2x+27)4=10044x(2x+27)4=1004
解题步骤 7.2
化简左边。
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解题步骤 7.2.1
约去 44 的公因数。
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解题步骤 7.2.1.1
约去公因数。
4x(-2x+27)4=1004
解题步骤 7.2.1.2
x(-2x+27) 除以 1
x(-2x+27)=1004
x(-2x+27)=1004
解题步骤 7.2.2
运用分配律。
x(-2x)+x27=1004
解题步骤 7.2.3
重新排序。
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解题步骤 7.2.3.1
使用乘法的交换性质重写。
-2xx+x27=1004
解题步骤 7.2.3.2
27 移到 x 的左侧。
-2xx+27x=1004
-2xx+27x=1004
-2xx+27x=1004
解题步骤 7.3
化简右边。
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解题步骤 7.3.1
100 除以 4
-2xx+27x=25
-2xx+27x=25
-2xx+27x=25
解题步骤 8
从等式两边同时减去 27x
-2xx=25-27x
解题步骤 9
要去掉方程左边的根式,请对方程两边进行平方。
(-2xx)2=(25-27x)2
解题步骤 10
化简方程的两边。
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解题步骤 10.1
使用 nax=axn,将x 重写成 x12
(-2xx12)2=(25-27x)2
解题步骤 10.2
化简左边。
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解题步骤 10.2.1
化简 (-2xx12)2
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解题步骤 10.2.1.1
通过指数相加将 x 乘以 x12
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解题步骤 10.2.1.1.1
移动 x12
(-2(x12x))2=(25-27x)2
解题步骤 10.2.1.1.2
x12 乘以 x
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解题步骤 10.2.1.1.2.1
x 进行 1 次方运算。
(-2(x12x1))2=(25-27x)2
解题步骤 10.2.1.1.2.2
使用幂法则 aman=am+n 合并指数。
(-2x12+1)2=(25-27x)2
(-2x12+1)2=(25-27x)2
解题步骤 10.2.1.1.3
1 写成具有公分母的分数。
(-2x12+22)2=(25-27x)2
解题步骤 10.2.1.1.4
在公分母上合并分子。
(-2x1+22)2=(25-27x)2
解题步骤 10.2.1.1.5
12 相加。
(-2x32)2=(25-27x)2
(-2x32)2=(25-27x)2
解题步骤 10.2.1.2
-2x32 运用乘积法则。
(-2)2(x32)2=(25-27x)2
解题步骤 10.2.1.3
-2 进行 2 次方运算。
4(x32)2=(25-27x)2
解题步骤 10.2.1.4
(x32)2 中的指数相乘。
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解题步骤 10.2.1.4.1
运用幂法则并将指数相乘,(am)n=amn
4x322=(25-27x)2
解题步骤 10.2.1.4.2
约去 2 的公因数。
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解题步骤 10.2.1.4.2.1
约去公因数。
4x322=(25-27x)2
解题步骤 10.2.1.4.2.2
重写表达式。
4x3=(25-27x)2
4x3=(25-27x)2
4x3=(25-27x)2
4x3=(25-27x)2
4x3=(25-27x)2
解题步骤 10.3
化简右边。
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解题步骤 10.3.1
化简 (25-27x)2
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解题步骤 10.3.1.1
(25-27x)2 重写为 (25-27x)(25-27x)
4x3=(25-27x)(25-27x)
解题步骤 10.3.1.2
使用 FOIL 方法展开 (25-27x)(25-27x)
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解题步骤 10.3.1.2.1
运用分配律。
4x3=25(25-27x)-27x(25-27x)
解题步骤 10.3.1.2.2
运用分配律。
4x3=2525+25(-27x)-27x(25-27x)
解题步骤 10.3.1.2.3
运用分配律。
4x3=2525+25(-27x)-27x25-27x(-27x)
4x3=2525+25(-27x)-27x25-27x(-27x)
解题步骤 10.3.1.3
化简并合并同类项。
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解题步骤 10.3.1.3.1
化简每一项。
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解题步骤 10.3.1.3.1.1
25 乘以 25
4x3=625+25(-27x)-27x25-27x(-27x)
解题步骤 10.3.1.3.1.2
-27 乘以 25
4x3=625-675x-27x25-27x(-27x)
解题步骤 10.3.1.3.1.3
25 乘以 -27
4x3=625-675x-675x-27x(-27x)
解题步骤 10.3.1.3.1.4
使用乘法的交换性质重写。
4x3=625-675x-675x-27-27xx
解题步骤 10.3.1.3.1.5
通过指数相加将 x 乘以 x
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解题步骤 10.3.1.3.1.5.1
移动 x
4x3=625-675x-675x-27-27(xx)
解题步骤 10.3.1.3.1.5.2
x 乘以 x
4x3=625-675x-675x-27-27x2
4x3=625-675x-675x-27-27x2
解题步骤 10.3.1.3.1.6
-27 乘以 -27
4x3=625-675x-675x+729x2
4x3=625-675x-675x+729x2
解题步骤 10.3.1.3.2
-675x 中减去 675x
4x3=625-1350x+729x2
4x3=625-1350x+729x2
4x3=625-1350x+729x2
4x3=625-1350x+729x2
4x3=625-1350x+729x2
解题步骤 11
求解 x
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解题步骤 11.1
将所有表达式移到等式左边。
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解题步骤 11.1.1
从等式两边同时减去 625
4x3-625=-1350x+729x2
解题步骤 11.1.2
在等式两边都加上 1350x
4x3-625+1350x=729x2
解题步骤 11.1.3
从等式两边同时减去 729x2
4x3-625+1350x-729x2=0
4x3-625+1350x-729x2=0
解题步骤 11.2
对方程左边进行因式分解。
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解题步骤 11.2.1
重新排序项。
4x3-729x2+1350x-625=0
解题步骤 11.2.2
使用有理根检验法因式分解 4x3-729x2+1350x-625
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解题步骤 11.2.2.1
如果一个多项式函数的各项系数都为整数,则每个有理零点应为 pq 的形式,其中 p 为常数的因数,而 q 为首项系数的因数。
p=±1,±625,±5,±125,±25
q=±1,±4,±2
解题步骤 11.2.2.2
±pq 的所有组合。这些将是多项式函数的可能根。
±1,±0.25,±0.5,±625,±156.25,±312.5,±5,±1.25,±2.5,±125,±31.25,±62.5,±25,±6.25,±12.5
解题步骤 11.2.2.3
代入 1 并化简表达式。在本例中,表达式等于 0,所以 1 是多项式的根。
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解题步骤 11.2.2.3.1
1 代入多项式。
413-72912+13501-625
解题步骤 11.2.2.3.2
1 进行 3 次方运算。
41-72912+13501-625
解题步骤 11.2.2.3.3
4 乘以 1
4-72912+13501-625
解题步骤 11.2.2.3.4
1 进行 2 次方运算。
4-7291+13501-625
解题步骤 11.2.2.3.5
-729 乘以 1
4-729+13501-625
解题步骤 11.2.2.3.6
4 中减去 729
-725+13501-625
解题步骤 11.2.2.3.7
1350 乘以 1
-725+1350-625
解题步骤 11.2.2.3.8
-7251350 相加。
625-625
解题步骤 11.2.2.3.9
625 中减去 625
0
0
解题步骤 11.2.2.4
因为 1 是一个已知的根,所以将多项式除以 x-1 求商式。得到的多项式之后可以用来求其余的根。
4x3-729x2+1350x-625x-1
解题步骤 11.2.2.5
4x3-729x2+1350x-625 除以 x-1
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解题步骤 11.2.2.5.1
建立要用于相除的多项式。如果不是对于所有指数都有对应的项,则插入带 0 值的项。
x-14x3-729x2+1350x-625
解题步骤 11.2.2.5.2
将被除数中的最高阶项 4x3 除以除数中的最高阶项 x
4x2
x-14x3-729x2+1350x-625
解题步骤 11.2.2.5.3
将新的商式项乘以除数。
4x2
x-14x3-729x2+1350x-625
+4x3-4x2
解题步骤 11.2.2.5.4
因为要从被除数中减去该表达式,所以应改变 4x3-4x2 中的所有符号
4x2
x-14x3-729x2+1350x-625
-4x3+4x2
解题步骤 11.2.2.5.5
改变符号后,将相乘所得的多项式和最后的被除数相加,得到新的被除数。
4x2
x-14x3-729x2+1350x-625
-4x3+4x2
-725x2
解题步骤 11.2.2.5.6
从原来的被除数向下提取下一项到当前被除数中。
4x2
x-14x3-729x2+1350x-625
-4x3+4x2
-725x2+1350x
解题步骤 11.2.2.5.7
将被除数中的最高阶项 -725x2 除以除数中的最高阶项 x
4x2-725x
x-14x3-729x2+1350x-625
-4x3+4x2
-725x2+1350x
解题步骤 11.2.2.5.8
将新的商式项乘以除数。
4x2-725x
x-14x3-729x2+1350x-625
-4x3+4x2
-725x2+1350x
-725x2+725x
解题步骤 11.2.2.5.9
因为要从被除数中减去该表达式,所以应改变 -725x2+725x 中的所有符号
4x2-725x
x-14x3-729x2+1350x-625
-4x3+4x2
-725x2+1350x
+725x2-725x
解题步骤 11.2.2.5.10
改变符号后,将相乘所得的多项式和最后的被除数相加,得到新的被除数。
4x2-725x
x-14x3-729x2+1350x-625
-4x3+4x2
-725x2+1350x
+725x2-725x
+625x
解题步骤 11.2.2.5.11
从原来的被除数向下提取下一项到当前被除数中。
4x2-725x
x-14x3-729x2+1350x-625
-4x3+4x2
-725x2+1350x
+725x2-725x
+625x-625
解题步骤 11.2.2.5.12
将被除数中的最高阶项 625x 除以除数中的最高阶项 x
4x2-725x+625
x-14x3-729x2+1350x-625
-4x3+4x2
-725x2+1350x
+725x2-725x
+625x-625
解题步骤 11.2.2.5.13
将新的商式项乘以除数。
4x2-725x+625
x-14x3-729x2+1350x-625
-4x3+4x2
-725x2+1350x
+725x2-725x
+625x-625
+625x-625
解题步骤 11.2.2.5.14
因为要从被除数中减去该表达式,所以应改变 625x-625 中的所有符号
4x2-725x+625
x-14x3-729x2+1350x-625
-4x3+4x2
-725x2+1350x
+725x2-725x
+625x-625
-625x+625
解题步骤 11.2.2.5.15
改变符号后,将相乘所得的多项式和最后的被除数相加,得到新的被除数。
4x2-725x+625
x-14x3-729x2+1350x-625
-4x3+4x2
-725x2+1350x
+725x2-725x
+625x-625
-625x+625
0
解题步骤 11.2.2.5.16
因为余数为 0,所以最终答案是商。
4x2-725x+625
4x2-725x+625
解题步骤 11.2.2.6
4x3-729x2+1350x-625 书写为因数的集合。
(x-1)(4x2-725x+625)=0
(x-1)(4x2-725x+625)=0
(x-1)(4x2-725x+625)=0
解题步骤 11.3
如果等式左侧的任一因数等于 0,则整个表达式将等于 0
x-1=0
4x2-725x+625=0
解题步骤 11.4
x-1 设为等于 0 并求解 x
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解题步骤 11.4.1
x-1 设为等于 0
x-1=0
解题步骤 11.4.2
在等式两边都加上 1
x=1
x=1
解题步骤 11.5
4x2-725x+625 设为等于 0 并求解 x
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解题步骤 11.5.1
4x2-725x+625 设为等于 0
4x2-725x+625=0
解题步骤 11.5.2
求解 x4x2-725x+625=0
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解题步骤 11.5.2.1
使用二次公式求解。
-b±b2-4(ac)2a
解题步骤 11.5.2.2
a=4b=-725c=625 的值代入二次公式中并求解 x
725±(-725)2-4(4625)24
解题步骤 11.5.2.3
化简。
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解题步骤 11.5.2.3.1
化简分子。
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解题步骤 11.5.2.3.1.1
-725 进行 2 次方运算。
x=725±525625-4462524
解题步骤 11.5.2.3.1.2
乘以 -44625
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解题步骤 11.5.2.3.1.2.1
-4 乘以 4
x=725±525625-1662524
解题步骤 11.5.2.3.1.2.2
-16 乘以 625
x=725±525625-1000024
x=725±525625-1000024
解题步骤 11.5.2.3.1.3
525625 中减去 10000
x=725±51562524
解题步骤 11.5.2.3.1.4
515625 重写为 125233
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解题步骤 11.5.2.3.1.4.1
515625 中分解出因数 15625
x=725±15625(33)24
解题步骤 11.5.2.3.1.4.2
15625 重写为 1252
x=725±12523324
x=725±12523324
解题步骤 11.5.2.3.1.5
从根式下提出各项。
x=725±1253324
x=725±1253324
解题步骤 11.5.2.3.2
2 乘以 4
x=725±125338
x=725±125338
解题步骤 11.5.2.4
最终答案为两个解的组合。
x=725+125338,725-125338
x=725+125338,725-125338
x=725+125338,725-125338
解题步骤 11.6
最终解为使 (x-1)(4x2-725x+625)=0 成立的所有值。
x=1,725+125338,725-125338
x=1,725+125338,725-125338
解题步骤 12
排除不能使 log(8x)-log(1+x)=2 成立的解。
x=725+125338
解题步骤 13
结果可以多种形式表示。
恰当形式:
x=725+125338
小数形式:
x=180.38379135
 [x2  12  π  xdx ]