Kaj je največje celo število x, pri katerem bo vrednost f (x) = 5x ^ 4 + 30x ^ 2 + 9 večja od vrednosti g (x) = 3 ^ x?

Kaj je največje celo število x, pri katerem bo vrednost f (x) = 5x ^ 4 + 30x ^ 2 + 9 večja od vrednosti g (x) = 3 ^ x?
Anonim

Odgovor:

# x = 9 #

Pojasnilo:

Iščemo največje celo število, kjer:

#f (x)> g (x) #

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

Obstaja nekaj načinov, kako lahko to storimo. Ena je, da preprosto preizkusite cela števila. Kot izhodišče poskusimo # x = 0 #:

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

#0+0+9>1#

in to vemo # x # je vsaj 0, tako da ni treba testirati negativnih celih števil.

Vidimo, da je največja moč na levi 4. Poskusimo # x = 4 # in poglejte, kaj se zgodi:

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

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

Ostala bom pri matematiki - jasno je, da je leva stran precejšnja. Pa poskusimo # x = 10 #

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

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

#50000+3000+9>59049#

tako # x = 10 # je prevelika. Mislim, da bo naš odgovor 9. Preverite:

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

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

in spet je jasno, da je leva stran večja od desne. Naš končni odgovor je torej # x = 9 #.

Kateri so drugi načini za iskanje tega? Lahko bi poskusili graf. Če to izrazimo kot # (5x ^ 4 + 30x ^ 2 + 9) -3 ^ x = 0 #, dobimo graf, ki izgleda takole:

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

in lahko vidimo, da odgovor doseže okoli # x = 8,5 # je še vedno pozitivna # x = 9 # in postane negativna, preden doseže # x = 10 # - izdelava # x = 9 # največje celo število.

Kako bi drugače lahko to naredili? Lahko bi rešili # (5x ^ 4 + 30x ^ 2 + 9) -3 ^ x> 0 # algebraically.

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

Da bi matematiko lažje, bom najprej to opazil kot vrednote # x # levi strani začnejo postati nepomembni. Najprej se bo zmanjšal pomen 9, dokler ni popolnoma nepomemben, enako velja za # 30x ^ 2 # obdobje. Tako se to zmanjša na:

# 5x ^ 4> 3 ^ x #

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

# 4log5x> xlog3 #

# 4log5 + 4logx> xlog3 #

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

in mislim, da sem naredil nered tega! algebra ni lahek način za pristop k temu problemu!