Ano ang pinakamalaking integer x, kung saan ang halaga ng f (x) = 5x ^ 4 + 30x ^ 2 + 9 ay mas malaki kaysa sa halaga ng g (x) = 3 ^ x?

Ano ang pinakamalaking integer x, kung saan ang halaga ng f (x) = 5x ^ 4 + 30x ^ 2 + 9 ay mas malaki kaysa sa halaga ng g (x) = 3 ^ x?
Anonim

Sagot:

# x = 9 #

Paliwanag:

Hinahanap namin ang pinakamalaking integer kung saan:

#f (x)> g (x) #

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

Mayroong ilang mga paraan na magagawa natin ito. Ang isa ay upang subukan lamang integer. Bilang baseline, subukan natin # x = 0 #:

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

#0+0+9>1#

at sa gayon ay alam natin iyan # x # ay hindi bababa sa 0 kaya hindi na kailangang subukan ang mga negatibong integer.

Nakita natin na ang pinakamalaking kapangyarihan sa kaliwa ay 4. Subukan natin # x = 4 # at tingnan kung ano ang mangyayari:

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

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

Magtatago ako sa natitirang bahagi ng matematika - maliwanag na ang kaliwang bahagi ay mas malaki sa pamamagitan ng isang malaking halaga. Subukan Natin # x = 10 #

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

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

#50000+3000+9>59049#

kaya nga # x = 10 # ay masyadong malaki. Sa palagay ko ang magiging sagot natin 9. Suriin natin:

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

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

at muli ito ay malinaw na ang kaliwang bahagi ay mas malaki kaysa sa kanan. Kaya ang aming pangwakas na sagot ay # x = 9 #.

Ano ang iba pang mga paraan upang malaman ito? Maaari naming sinubukan ang pag-graph. Kung ipahayag namin ito bilang # (5x ^ 4 + 30x ^ 2 + 9) -3 ^ x = 0 #, nakakakuha kami ng graph na mukhang ganito:

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

at makikita natin na ang sagot ay sumasagip sa paligid # x = 8.5 # mark, positibo pa rin sa # x = 9 # at nagiging negatibo bago maabot # x = 10 # - paggawa # x = 9 # ang pinakamalaking integer.

Paano pa natin ito magagawa? Maaari naming malutas # (5x ^ 4 + 30x ^ 2 + 9) -3 ^ x> 0 # algebraically.

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

Upang gawing mas madali ang matematika, una kong napapansin na ang mga halaga ng # x # Pagtaas, ang mga panali sa kaliwang bahagi ay nagsimulang maging walang katuturan. Una ang 9 ay bababa sa kabuluhan hanggang sa ito ay ganap na walang katuturan, at ang parehong napupunta para sa # 30x ^ 2 # term. Kaya binabawasan nito ang:

# 5x ^ 4> 3 ^ x #

#log (5x ^ 4)> log (3 ^ x) #

# 4log5x> xlog3 #

# 4log5 + 4logx> xlog3 #

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

at sa palagay ko ginagawa ko ang gulo ng ito! Ang algebra ay hindi isang madaling paraan upang lapitan ang problemang ito!