Đề bài
Giải các phương trình sau:
a) \(\displaystyle {9^x} - {3^x} - 6 = 0\)
b) \(\displaystyle {e^{2x}} - 3{e^x} - 4 + 12{e^{ - x}} = 0\)
c) \(\displaystyle {3.4^x} + \frac{1}{3}{.9^{x + 2}} = {6.4^{x + 1}} - \frac{1}{2}{.9^{x + 1}}\)
d) \(\displaystyle {2^{{x^2} - 1}} - {3^{{x^2}}} = {3^{{x^2} - 1}} - {2^{{x^2} + 2}}\)
Phương pháp giải - Xem chi tiết
a,b) Sử dụng phương pháp đặt ẩn phụ để giải các phương trình.
c,d) Chia cả hai vế của phương trình cho một biểu thức mũ, biến đổi phương trình về dạng \(\displaystyle {a^{f\left( x \right)}} = {a^m} \Leftrightarrow f\left( x \right) = m\).
Lời giải chi tiết
a) Đặt \(\displaystyle t = {3^x} > 0\) ta được: \(\displaystyle {t^2} - t - 6 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 3\left( {TM} \right)\\t = - 2\left( {KTM} \right)\end{array} \right.\)
Suy ra \(\displaystyle {3^x} = 3 \Leftrightarrow x = 1\).
b) Đặt \(\displaystyle t = {e^x}(t > 0)\), ta có phương trình \(\displaystyle {t^2} - 3t - 4 + \frac{{12}}{t} = 0\)
\(\displaystyle \Rightarrow {t^3} - 3{t^2} - 4t + 12 = 0\)\(\displaystyle \Leftrightarrow (t - 2)(t + 2)(t - 3) = 0\) \(\displaystyle \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = 2\\t = - 2(l)\\t = 3\end{array} \right.\)
Do đó \(\displaystyle \left[ \begin{array}{l}{e^x} = 2\\{e^x} = 3\end{array} \right.\) hay \(\displaystyle \left[ \begin{array}{l}x = \ln 2\\x = \ln 3\end{array} \right.\)
c) \(\displaystyle {3.4^x} + \frac{1}{3}{.9^{x + 2}} = {6.4^{x + 1}} - \frac{1}{2}{.9^{x + 1}}\)\(\displaystyle \Leftrightarrow {3.4^x} + \frac{1}{3}{.9^x}{.9^2} = {6.4^x}.4 - \frac{1}{2}{.9^x}.9\)
\(\displaystyle \Leftrightarrow {3.4^x} + {27.9^x} = {24.4^x} - \frac{9}{2}{.9^x}\)\(\displaystyle \Leftrightarrow \frac{{63}}{2}{.9^x} = {21.4^x}\) \(\displaystyle \Leftrightarrow {63.9^x} = {42.4^x}\) \(\displaystyle \Leftrightarrow {\left( {\frac{9}{4}} \right)^x} = \frac{2}{3}\)
\(\displaystyle \Leftrightarrow {\left( {\frac{3}{2}} \right)^{2x}} = {\left( {\frac{3}{2}} \right)^{ - 1}}\)\(\displaystyle \Leftrightarrow 2x = - 1 \Leftrightarrow x = - \frac{1}{2}\)
d) \(\displaystyle {2^{{x^2} - 1}} - {3^{{x^2}}} = {3^{{x^2} - 1}} - {2^{{x^2} + 2}}\) \(\displaystyle \Leftrightarrow \frac{1}{2}{.2^{{x^2}}} - {3^{{x^2}}} = \frac{1}{3}{.3^{{x^2}}} - {4.2^{{x^2}}}\)\(\displaystyle \Leftrightarrow \frac{9}{2}{.2^{{x^2}}} = \frac{4}{3}{.3^{{x^2}}} \Leftrightarrow {\left( {\frac{2}{3}} \right)^{{x^2}}} = {\left( {\frac{2}{3}} \right)^3}\)
\(\displaystyle \Leftrightarrow {x^2} = 3 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \sqrt 3 \\x = - \sqrt 3 \end{array} \right.\)