本题导读

本题考查指数方程求解,以及指数的运算性质。

📌【题干】

Question

(1988年全国卷(理)) 解方程:.

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 统一底数: 利用幂的运算法则,将 转化为 ,将 拆项转化为 。
  2. 换元降次: 设 ,由指数函数的性质可知 。将原方程转化为关于 的一元二次方程。
  3. 求根回代: 解该一元二次方程求出 的值,舍去不合题意的负根,再通过 解出 。

✅【答案】

Success

✍【详细解析】

Abstract

原方程为:

根据指数的运算性质,原方程可变形为:

设 ,由于指数函数的性质有 。 则方程转化为关于 的一元二次方程:

对左端进行因式分解:

解得:

因为 ,所以 不合题意,舍去。 故 。

将 回代得:

从而有:

经检验, 是原方程的解。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点: 指数式结构的识别与指数方程的同底化。
  2. 核心方法: * 换元法(代换法): 将复杂的指数结构整体设为一个新变量 ,实现“化高次为低次”或“化超越方程为代数方程”的降维目的。
  3. 避坑指南: * 指数式的隐含条件:设 时,应注意指数式恒大于 0(即 ),在求得二次方程的根后要进行检验舍选,漏掉此步虽不影响最终本题 的答案,但在严谨性上会扣分。
    • 拆项变形错误:误将 错记为 ,应为 。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 本题属于基础的指数方程题型,源于教材中对指数函数性质与换元法的基本应用。在高等数学中,这类通过代换化简非线性方程的思想是最基础的方法。
  2. 结论推广: 对于形如 () 的广义指数方程,均可通过令 () 转化为标准一元二次方程 进行求解。

🔗【关联脉络】

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