Раз некоторое число удовлетворяет уравнению при любом , то оно также удовлетворяет уравнению при .
То есть, если мы подставим в уравнение , то выполнится равенство:
Оба корня удовлетворяют уравнению и ОДЗ (при ): с обеих сторон в первом случае получается , а во втором (так как мы не выписывали ОДЗ, то мы могли получить "лишние корни", но мы их не получили).
Очевидно, что эти два корня в ответ так сразу не пойдут. Мы знаем лишь только, что они подходят при . И если ответ на задачу существует, то он может быть только , или и , и . Но про другие значения мы пока ничего не знаем.
Посмотрим, что у нас будет получаться при :
Вот только первый логарифм не всегда существует. может быть отрицательным (возьмите, к примеру, ). А подлогарифмическое выражение обязано быть положительным. Значит, такой нас не устраивает.
Теперь проверим :
В обеих частях мы получили (так как , если ). Также , поэтому все ограничения будут выполняться.
В итоге имеем нужный ответ: .
Задача решена!
Это показательное уравнение вида , где неизвестная переменная.
Если сделаем основания степени равными, то по правилу сможем приравнять показатели степеней и решить обычное линейное уравнение.
Для этого, нужно член уравнения представить в виде числа со степенью так, чтобы в основании было число . Это явно число (проверка: ).
Значит теперь, когда наше показательное уравнение имеет вид , то можем приравнять показатели степени и получим стандартное линейное уравнение. Решение этого уравнения и будет являться корнем исходного показательного уравнения.
Итак, мы получили уравнение после того, как приравняли показатели степени. Решаем это уравнение. Чтобы найти неизвестное уменьшаемое, нужно к разности прибавить вычитаемое. Т.е. .
Из этого следует, что ответ нашего показательного уравнения равен .
ответ:
S = 20 км; t = 40 мин = 40/60 ч = 2/3 ч - двигался по шоссе
S = 600 м = 600/1000 км = 3/5 км ; t = 2 мин = 2/60 ч = 1/30 ч - двигался по тропинке
S = 20 + 3/5 = 20 целых 3/5 = 103/5 (км) - весь путь;
t = 2/3 + 1/30 = 20/30 + 1/30 = 21/30 (ч) - время в пути;
v =103/5 : 21/30 = 103/5 * 30/21 = (103*6)/(1*21) = 618/21 = 29 целых 9/21 = 29 целых 3/7 (км/ч) - средняя скорость движения.
Вiдповiдь: 29 цiл. 3/7 км/год.