Чтобы решить уравнение (100^{x^2} - 1 = 10^{1 - 5x}), начнем с преобразования обоих членов уравнения.
Уравнение имеет вид:
[ 100^{x^2} - 1 = 10^{1 - 5x}. ]
Заметим, что (100 = 10^2), поэтому можно переписать левую часть уравнения как:
[ (10^2)^{x^2} - 1 = 10^{1 - 5x}. ]
Это выражение можно упростить до:
[ 10^{2x^2} - 1 = 10^{1 - 5x}. ]
Теперь рассмотрим два случая:
Случай 1: (10^{2x^2} = 10^{1 - 5x} + 1)
Для того чтобы степени десяти были равны, нужно чтобы:
[ 2x^2 = 1 - 5x. ]
Решим уравнение:
[ 2x^2 + 5x - 1 = 0. ]
Это квадратное уравнение, и мы можем решить его с помощью дискриминанта:
Дискриминант (D) равен:
[ D = b^2 - 4ac = 5^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-1) = 25 + 8 = 33. ]
Корни уравнения:
[ x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-5 \pm \sqrt{33}}{4}. ]
Таким образом, корни:
[ x_1 = \frac{-5 + \sqrt{33}}{4}, ]
[ x_2 = \frac{-5 - \sqrt{33}}{4}. ]
Случай 2: Проверка на (-1)
Теперь вернемся к исходному уравнению и подумаем, может ли значение выражения быть равно (0), так как в некоторых контекстах это может быть полезным. Однако для данного уравнения этот подход не даст дополнительных решений.
Итог
Решением уравнения (100^{x^2} - 1 = 10^{1 - 5x}) являются два значения:
[ x_1 = \frac{-5 + \sqrt{33}}{4}, ]
[ x_2 = \frac{-5 - \sqrt{33}}{4}. ]