וידאו · משוואה מעריכית
א6. משוואות מעריכיות
פריט מסוג וידאו עם סיכום ותרגול צמודים.
תוכן הקורס
תוכן הקורס
ניווט לפי נושאים
סיכום שיעור
- השיעור עוסק בזיהוי פתרונות למשוואות מעריכיות, בדגש על מקרים בהם אין פתרון, והסברים מדוע מספרים שליליים או אפס אינם יכולים להיות ערך תוצאה של פונקציה מעריכית.
- להבין שמעריך חזקות תמיד חיובי ולכן משוואות מעריכיות עם ערך תוצאה שלילי או אפס אין להן פתרון
- לזהות באופן מהיר מקרים של אי פתרון במשוואות מעריכיות
- להשתמש בלוגריתמים לפתרון משוואות מעריכיות עם ערכים חיוביים
- לנתח משוואות מעריכיות מורכבות באמצעות פירוק בסיסים ושימוש בחוקי חזקות
- הגדרת משוואות מעריכיות: הצגת משוואות בסיסיות מעריכיות והסבר שמשוואות בהן החזקה היא על מספר חיובי בלבד.
- זיהוי אי פתרון: הדגמה של מקרים בהם הערך מצד ימין הוא אפס או שלילי, והסבר מדוע אין פתרון במקרים אלו.
- פתרון משוואות מעריכיות עם פתרון: הצגת מקרים בהם יש פתרון במשוואה ומימוש פתרון באמצעות לוגריתמים והפיכת בסיסים.
תרגול קצר
פתור את המשוואה 3 בחזקת x = 1/125
רמת קושי: קל
פתרו את המשוואה המעריכית 3 בחזקת x שווה ל-1 חלקי 125.
רמז: נסו לכתוב את 1/125 בחזקת 3, זכרו שחזקות של מספרים ניתנות לכתיבה כשברים.
פתרון מלא
תשובה סופית: x = log_3 (1/125) ≈ -3.17
נציין כי 125 הוא 5 בשלישי, אך 1/125 הוא 5 בחזקת מינוס 3, אך מכיוון שהבסיס הוא 3 ננסה לבטא 1/125 כביטוי של 3 במינוס חזקות, אך זה לא פשוט. לכן, נפתור לוגית: 3^x = 1/125 = 5^-3. אין בסיס משותף, נשתמש בלוגריתם: x = log_3(1/125)
פתור משוואה עם חזקה ריבועית
רמת קושי: בינוני
פתור את המשוואה (e^{x})^{2} - 4 e^{x} + 3 = 0
רמז: סמן y = e^{x} והפוך למשוואה ריבועית רגילה.
פתרון מלא
תשובה סופית: x = 0 או x = ln(3)
נגדיר y = e^x, כך שהמשוואה תהיה y^2 - 4y + 3 = 0 נפתור במשוואה הריבועית: (y - 3)(y - 1) = 0 אז y = 3 או y = 1 נחזיר ל-x: אם y=3, אז e^x=3 ⇒ x = ln(3) אם y=1, אז e^x=1 ⇒ x=0
קבע אם יש פתרון למשוואה מעריכית
רמת קושי: מאתגר
האם פתרונית המשוואה 3^{x} + 5 = 3 קיימת? אם כן, מה הפתרון?
רמז: העבר אגף ונשווה לאפס. מבחן אם הצד ימין של המשוואה המשולבת יכול להיות שלילי או אפס.
פתרון מלא
תשובה סופית: אין פתרון
3^{x} + 5 = 3 ⇒ 3^{x} = 3 - 5 ⇒ 3^{x} = -2 המעריך 3^x תמיד חיובי. לכן, אין פתרון ממשי למשוואה זו.
פתור משוואה מעריכית עם זכירה של חזקה
רמת קושי: בגרות
פתור את המשוואה 5^{x} = 1/125
רמז: זכור ש-125 = 5^{3}. כתוב את שני הצדדים באותו בסיס.
פתרון מלא
תשובה סופית: x = -3
125 = 5^{3} ⇒ 1/125 = 5^{-3} לכן המשוואה היא 5^{x} = 5^{-3} מכאן ש-x = -3
דרך הפתרון
פתרון משוואה מעריכית פשוטה
פתרון המשוואה 5^{x} = 1/125
מפת פתרון
- מטרה
למצוא ערך x.
- נתון 1
נתון 1
5 בחזקת x = 1/125 - רעיון
הרעיון המרכזי
להביע את שני הצדדים באותו בסיס כדי להשוות חזקות ולפתור עבור x.
- נוסחה
1/125 = 5^{-3} ולכן 5^{x} = 5^{-3}
5^x = 5^-35^x = 5^(-3)5^(x) = 5^(-3) - משוואה
רושמים 5 בחזקת x = 1/125
רושמים 5 בחזקת x = 1/125
- פישוט
מכיוון שהבסיסים שווים, נאי שווה את החזקות: x = -3
מכיוון שהבסיסים שווים, נאי שווה את החזקות: x = -3
x = -3 - תוצאה
מסיימים בתשובה
x = -3 הוא הפתרון למשוואה
- בדיקה
בדיקה קצרה
- האם שני הצדדים באותה בסיס?
- האם הצד הימני הוא מספר חיובי?
- זהירות: לנסות לקחת לוגריתם של מספר שלילי או אפס
פתרון מפורט
השלבים המקוריים זמינים כאן למי שרוצה להעמיק בחישוב.
פתרון מפורט
השלבים המקוריים זמינים כאן למי שרוצה להעמיק בחישוב.
1זיהוי נתונים
המשוואה הנתונה
זיהוי נתונים
המשוואה הנתונה
מה עושים
רושמים 5 בחזקת x = 1/125
למה
זו המשוואה שנתונה לפיתרון
2בחירת שיטה
שווה בסיסים
בחירת שיטה
שווה בסיסים
מה עושים
מבטאים 1/125 כחזקה של 5
למה
כדי שנוכל להשוות חזקות עם אותו בסיס
3בניית משוואה
כתיבה במונחים של חזקות
בניית משוואה
כתיבה במונחים של חזקות
מה עושים
1/125 = 5^{-3} ולכן 5^{x} = 5^{-3}
למה
להשוות בין הבסיסים ולהביא למשוואה פשוטה לפיתרון
נוסחה / הצבה
5^x = 5^-35^x = 5^(-3)5^(x) = 5^(-3)4פתרון
השוואת החזקות
פתרון
השוואת החזקות
מה עושים
מכיוון שהבסיסים שווים, נאי שווה את החזקות: x = -3
למה
חוק שווה חזקות על בסיס שווה
נוסחה / הצבה
x = -35תשובה
תשובה סופית
תשובה
תשובה סופית
מה עושים
x = -3 הוא הפתרון למשוואה
למה
משוואה נפתרה בהצלחה
פתרונות כלליים
- פתור את המשוואה 3 בחזקת x = 1/125: נציין כי 125 הוא 5 בשלישי, אך 1/125 הוא 5 בחזקת מינוס 3, אך מכיוון שהבסיס הוא 3 ננסה לבטא 1/125 כביטוי של 3 במינוס חזקות, אך זה לא פשוט. לכן, נפתור לוגית: 3^x = 1/125 = 5^-3. אין בסיס משותף, נשתמש בלוגריתם: x = log_3(1/125)
- פתור משוואה עם חזקה ריבועית: נגדיר y = e^x, כך שהמשוואה תהיה y^2 - 4y + 3 = 0 נפתור במשוואה הריבועית: (y - 3)(y - 1) = 0 אז y = 3 או y = 1 נחזיר ל-x: אם y=3, אז e^x=3 ⇒ x = ln(3) אם y=1, אז e^x=1 ⇒ x=0
- קבע אם יש פתרון למשוואה מעריכית: 3^{x} + 5 = 3 ⇒ 3^{x} = 3 - 5 ⇒ 3^{x} = -2 המעריך 3^x תמיד חיובי. לכן, אין פתרון ממשי למשוואה זו.
- פתור משוואה מעריכית עם זכירה של חזקה: 125 = 5^{3} ⇒ 1/125 = 5^{-3} לכן המשוואה היא 5^{x} = 5^{-3} מכאן ש-x = -3