如何解决2×exp(x)+ 2x-7 = 0?

如何解决2×exp(x)+ 2x-7 = 0?
Anonim

回答:

我们可以用图形方式解决这个问题。

说明:

给定的等式 #2E ^(X)+ 2X-7 = 0# 可以重写为

#2e ^(x)= 7-2x#

现在把这两个作为单独的函数

#F(X)= 2E ^(x)的##g(x)= 7-2x# 并绘制他们的图表;其 交点 将是 对于给定的等式 #2E ^(X)+ 2X-7 = 0#

如下所示: -

回答:

这个超越高中代数,解决它的最好方法是问Wolfram Alpha谁回答 #x约.94#.

说明:

解决

#2e ^ x + 2x -7 = 0#

像这样的问题总的来说很难,答案取决于你是高中代数还是数学深入代数。

对于高中,最好的方法是尝试一些小数字,看看它们是否有效。 (这适用于很多很多高中数学问题,fyi。)实际上只有一个理性 #X# 这使得 #E 1 X# 合理的, #X = 0#,这不是解决方案。所以猜测不会在这里起作用。

如果近似值足够好,我们可以绘制图形或图形 #2E ^ X##7-2x# 并看看他们在哪里见面。

无论你的水平如何,当遇到这样的困难时,通常会向一位专家提出一个很好的举动,那就是Wolfram Alpha。

我们看到Alpha给了我们一个近似的答案,非常接近1,甚至使用W(x)的公式,这是兰伯特产品日志,这通常不是高中数学的一部分。

使用我们在高中代数中所知道的常规函数 和操作,没有答案。当我们添加一个术语时,这通常是正确的 #X# 在一个指数到一个地方 #X# 表现为线性或更高的功率。

这是大多数学生的答案的结束。但我们可以更进一步。产品日志是一个有趣的功能。考虑方程式

#k = xe ^ x#

在右侧是增加的功能 #X#,所以它会交叉 #K# 迟早。记录日志并不能让我们随时随地: #ln k = ln x + x#.

我们需要像日志这样的东西,而不是与日志相反的东西 #E 1 X#。它需要与之相反 #^ XE X#。这称为产品日志或Lambert W功能,定义如下:

#k = xe ^ x# 有真正的解决方案 #x = W(k)#.

我们会将注意力限制在实际上。尝试发现很有趣 #W'#的属性。我们给出的基本原则是

#W(xe ^ x)= x#

我们来吧 #X =咋^ Y# 在下面这样 #W(X)= Y#。现在

#W(x)e ^ {W(x)} = y e ^ y = x#

这很酷。怎么样

#e ^ {W(x)} = e ^ {y} = frac x y = frac {x} {W(x)}#

记录日志,

#W(x)= ln x - ln W(X)#

#ln W(x)= ln x - W(x)quad# 假设定义了日志

现在您已经看到了使用W的情况,看看您是否可以使用它来解决方程,或检查Alpha的解决方案

#x = 7/2 - W(e ^(7/2))#