מהו המספר הגדול ביותר x, אשר הערך של f (x) = 5x ^ 4 + 30x ^ 2 + 9 יהיה גדול מהערך של g (x) = 3 ^ x?

מהו המספר הגדול ביותר x, אשר הערך של f (x) = 5x ^ 4 + 30x ^ 2 + 9 יהיה גדול מהערך של g (x) = 3 ^ x?
Anonim

תשובה:

# x = 9 #

הסבר:

אנו מחפשים את המספר השלם הגדול ביותר שבו:

#f (x)> g (x) #

# 5x ^ 4 + 30x ^ 2 + 9> 3 ^ x #

יש כמה דרכים שאנחנו יכולים לעשות את זה. אחד הוא פשוט לנסות מספרים שלמים. בתור בסיס, בואו ננסה # x = 0 #:

#5(0)^4+30(0)^2+9>3^0#

#0+0+9>1#

וכך אנו יודעים זאת #איקס# הוא לפחות 0 ולכן אין צורך לבדוק מספרים שליליים שליליים.

אנחנו יכולים לראות כי הכוח הגדול ביותר בצד שמאל הוא 4. בואו ננסה # x = 4 # ולראות מה קורה:

#5(4)^4+30(4)^2+9>3^4#

#5(256)+30(4)^2+9>81#

אני אחזיק את שאר המתמטיקה - זה ברור בצד שמאל הוא גדול יותר על ידי כמות ניכרת. אז בואו ננסה # x = 10 #

#5(10)^4+30(10)^2+9>3^10#

#5(10000)+30(100)+9>59049#

#50000+3000+9>59049#

לכן # x = 10 # גדול מדי. אני חושב שהתשובה שלנו תהיה 9. הבה נבדוק:

#5(6561)+30(81)+9>19683#

#32805+30(81)+9>19683#

ושוב ברור שהצד השמאלי גדול יותר מהימין. אז התשובה הסופית שלנו היא # x = 9 #.

מהן הדרכים האחרות למצוא את זה? יכולנו לנסות גרפים. אם אנו מבטאים זאת # (5x ^ 4 + 30x ^ 2 + 9) -3 ^ x = 0 #, אנו מקבלים תרשים שנראה כך:

גרף {(5x ^ 4 + 30x ^ 2 + 9) -3 ^ x 0, 11, -10000, 20000}

ואנחנו יכולים לראות את התשובה peaks סביב # x = 8.5 # סימן, הוא עדיין חיובי ב # x = 9 # והופך שלילי לפני שהגיע # x = 10 # - ביצוע # x = 9 # המספר השלם הגדול ביותר.

אחרת איך נוכל לעשות את זה? אנחנו יכולים לפתור # (5x ^ 4 + 30x ^ 2 + 9) -3 ^ x> 0 # אלגברי.

# 5x ^ 4 + 30x ^ 2 + 9-3 ^ x> 0 #

כדי להפוך את המתמטיקה יותר קל, אני הולך לשים לב כי כמו הערכים של #איקס# עלייה, בצד שמאל תנאי להתחיל להיות רלוונטי. הראשון 9 יקטן משמעות עד שזה לגמרי לא רלוונטי, וכך גם לגבי # 30x ^ 2 # טווח. אז זה מפחית ל:

# 5x ^ 4> 3 ^ x #

#log (5x ^ 4)> יומן (3 ^ x) #

# 4log5x> xlog3 #

# 4log5 + 4logx> xlog3 #

# (4log5 + 4logx) / log3> x #

ואני חושב שאני עושה בלגן של זה! אלגברה היא לא דרך קלה להתקרב לבעיה זו!