Terus ke kandungan
IGCSE·Tuition
Matematik Tambahan · Pelajaran

Selesaikan persamaan eksponen dengan asas sepunya

Kuasa yang tidak diketahui nampak seperti memerlukan logaritma, tetapi banyak soalan boleh diselesaikan dengan menukar asas.

Dalam halaman ini
  1. Apakah yang dilakukan oleh hukum indeks di sini?
  2. Kaedah, langkah demi langkah
  3. Contoh berlangkah
  4. Kesilapan yang perlu diawasi
  5. Semak diri anda
  6. Langkah seterusnya

Untuk menyelesaikan persamaan eksponen dengan asas sepunya, tulis kedua-dua belah sebagai kuasa nombor yang sama, kemudian samakan kuasanya. Langkah ini menukar persamaan yang ada x pada eksponen kepada persamaan linear (atau kuadratik) biasa.

Ia salah satu kemahiran dalam persamaan dan ketaksamaan algebra, dan pendekatan logaritma penuh muncul dalam penaakulan eksponen dan logaritma.

Apakah yang dilakukan oleh hukum indeks di sini?

Dua hukum membawa hampir semua kerja. (a^m)^n = a^(mn), yang membolehkan anda menulis semula 4^x sebagai (2²)^x = 2^(2x). Dan a^m × a^n = a^(m+n), yang membolehkan anda menggabungkan hasil darab seperti 2^x × 2^3 menjadi 2^(x+3).

Fakta utamanya: jika asas sama pada kedua-dua belah, kuasa mesti sama. Jadi 2^(2x) = 2^(3x − 3) bermaksud 2x = 3x − 3.

Kaedah, langkah demi langkah

  1. Pilih asas sepunya, biasanya asas terkecil yang menjadi asas kuasa bagi kedua-dua belah (2, 3, 5 dan seterusnya).
  2. Tulis semula setiap sisi sebagai satu kuasa tunggal bagi asas itu, menggunakan hukum indeks.
  3. Samakan kuasa dan buang asas.
  4. Selesaikan persamaan yang terhasil.
  5. Semak dengan menggantikan kembali ke dalam persamaan asal.

Contoh berlangkah

Selesaikan 4^x = 8^(x − 1).

Langkah 1, pilih asas 2: 4 = 2² dan 8 = 2³.

Langkah 2, tulis semula: (2²)^x = (2³)^(x − 1), jadi 2^(2x) = 2^(3(x − 1)) = 2^(3x − 3).

Langkah 3, samakan kuasa: 2x = 3x − 3.

Langkah 4, selesaikan: −x = −3, jadi x = 3.

Semak: 4³ = 64 dan 8² = 64. Kedua-dua sisi sepadan.

Jawapan: x = 3.

Kesilapan yang perlu diawasi

Kesilapan biasa ialah menganggap asas yang berbeza boleh dibandingkan secara terus.

Langkah yang salah: 4^x = 8^(x − 1), jadi 4x = 8(x − 1)

Pelajar mendarab setiap eksponen dengan asasnya sendiri. Ini memberi x = 2, dan semakan gagal: 4² = 16 tetapi 8^1 = 8.

Eksponen dan asas ialah dua perkara yang berbeza. Asas mesti ditukar dahulu, melalui hukum indeks, supaya kedua-dua sisi berkongsi asas yang sama. Hanya selepas itu anda boleh membandingkan kuasa.

Semakan penggantian menangkap kesilapan ini serta-merta.

Semak diri anda

Cuba soalan ini, kemudian buka setiap jawapan.

1. Selesaikan 3^(2x − 1) = 27.

Lihat jawapan

27 = 3³, jadi 2x − 1 = 3, memberi x = 2. Semak: 3^(4 − 1) = 3³ = 27.

x = 2

2. Selesaikan 9^x = 27^(x − 2).

Lihat jawapan

Asas 3: (3²)^x = (3³)^(x − 2), jadi 2x = 3(x − 2) = 3x − 6, memberi x = 6.

Semak: 9^6 = 3^12 dan 27^4 = 3^12.

x = 6

3. Selesaikan 2^(x + 3) = 1/16.

Lihat jawapan

1/16 = 2^(−4), jadi x + 3 = −4, memberi x = −7. Semak: 2^(−4) = 1/16.

x = −7

Langkah seterusnya

Jika soalan mengandungi hasil darab sebutan dan bukan satu kuasa tunggal, faktorkan dahulu, kemudian guna corak penulisan semula yang sama. Teruskan dengan menyatakan sekatan sebelum memanipulasi pecahan, kemudian cuba set latihan campuran. Latihan pengiraan tanpa kalkulator membantu anda menyemak kuasa tepat tanpa kalkulator.

Jika anda faham hukum indeks secara berasingan tetapi tersasar dalam soalan yang panjang, guru kami boleh mengesan puncanya langkah demi langkah dalam tuisyen Matematik Tambahan dalam talian secara satu dengan satu.

Soalan lazim

Bila boleh saya guna asas sepunya?

Guna apabila kedua-dua belah boleh ditulis sebagai kuasa nombor yang sama. Contohnya 4 dan 8 kedua-duanya kuasa 2, dan 9 dan 27 kedua-duanya kuasa 3. Jika kedua-dua nombor tidak berkongsi asas sepunya, soalan biasanya memerlukan logaritma.

Mengapa saya boleh menyamakan kuasa?

Jika a positif dan tidak sama dengan 1, maka a^p = a^q hanya apabila p = q, kerana fungsi a^x ialah satu dengan satu. Itulah yang membolehkan anda membuang asas dan menyelesaikan kuasa sebagai persamaan biasa.

Bagaimana jika persamaan ada 2^(2x) dan 2^x bersama-sama?

Gantikan y = 2^x. Maka 2^(2x) menjadi y², dan persamaan bertukar menjadi kuadratik. Bagi 2^(2x) − 5(2^x) + 4 = 0 anda dapat y² − 5y + 4 = 0, jadi y = 1 atau 4, memberi x = 0 atau x = 2.

Bagaimana mengendalikan kuasa negatif atau pecahan?

Tukarkannya menggunakan hukum indeks. 1/16 = 2^(−4), dan punca kuasa dua bagi 2 ialah 2^(1/2). Menulis setiap sebutan sebagai kuasa asas sepunya dahulu bermakna kuasa negatif dan pecahan tidak memerlukan kaedah khas.

Dikemas kini:

Langkah seterusnya

Jika anda boleh mengikuti hukum indeks dalam contoh tetapi terhenti apabila asasnya berbeza, guru satu dengan satu boleh membantu anda mengesan asas sepunya yang tersembunyi dalam soalan anda.

Kelas percubaan berbayar satu jam pada kadar guru yang disahkan, bermula RM80.

Tuisyen diatur bersama ibu bapa atau penjaga. Hantar halaman ini kepada mereka melalui WhatsApp supaya mereka boleh bertanya bagi pihak anda.

Ibu bapa: tanya di sini

  • 9,000+ pelajar telah dibantu melalui perkhidmatan kami
  • 9+ tahun membantu pelajar IGCSE