本题导读

本题考查指数方程的解法,以及指数的运算性质。

📌【题干】

Question

(1992年全国卷(理)) 方程 的解是.

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 负指数变形:将分子中的负指数幂 转化为分式形式 。
  2. 通分与因式约分:对分子进行通分整理,发现分子和分母含有共同的因式 ,将其直接约去以化简左端。
  3. 求解对数:将方程化为标准指对数形式 ,通过底数相同对应指数相等求得 。

✅【答案】

Success

✍【详细解析】

Abstract

解: 利用负指数幂的性质 ,将原方程左端的分子进行变形:

将变形后的分子代回原方程左端:

进一步整理分式结构:

因为对任意实数 , ,所以 。 分子与分母同时约去公因式 得:

即:

根据底数相同,指数相等的性质可得:

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:负指数幂的代数变换,指数方程同底比较法。
  2. 核心方法:
    • 因式约分法:善于发现分子分母中的隐藏公因式结构。
    • 换元法(备用):令 (),原方程化为 。由 同样可得 。
  3. 避坑指南:避免盲目去分母进行交叉相乘。如果不做化简直接展开 ,虽也能通过两边同乘 构造出一元二次方程求解,但步骤过于冗长且容易在去括号时发生符号或系数错误。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:本题属于指数运算板块的经典必得分基础题。直接取材于高一数学必修教材中“指数与指数函数”一节的课后计算练习题。
  2. 结论推广:对于所有形如 () 的方程,左端由于具有互倒对称性,通分约分后必定恒等于 。因此该类方程的推广通解公式直接为 。本题中 ,直接口算得 。

🔗【关联脉络】

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