Показательные уравнения — это уравнения, в которых переменная входит в показатель степени, а основание степени переменной не содержит.
Простейшие показательные уравнения — это уравнения вида
где a>0, a≠1.
Так как показательная функция
строго монотонна (возрастает при a>1, убывает при 0<a<1), то каждое свое значение она принимает только при одном значении аргумента, следовательно, простейшее показательное уравнение имеет единственный корень (или не имеет корней).
При b>0 нужно представить обе части уравнения в виде степени с одинаковым основанием, например,
Из равенства степеней с одинаковыми основаниями следует равенство показателей степеней:
Если привести степени к одинаковому основанию нельзя, для нахождения x применяем определение логарифма:
(или используя основное логарифмическое тождество:
или логарифмируя обе части по основанию a
При b<0 и при b=0 это уравнение на множестве действительных чисел не имеет решений, так как
для всех x∈R.
Примеры решения простейших показательных уравнений
Обе части уравнения приводим к степени с основанием 5:
и приравниваем показатели:
Ответ: 3.
Обе части уравнения приводим к степени с основанием 2
и приравниваем показатели
Ответ: 1,4.
Единицу можно представить в виде степени с любым основанием и показателем 0:
Ответ: 0.
Представить обе части в виде степени с одинаковым основанием невозможно. Воспользуемся определением логарифма
Ответ:
Показательные уравнения других видов сводятся к простейшим показательным уравнениям с помощью различных преобразований либо введением вспомогательной переменной.