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指数関数の解き方のコツがすぐわかる!個別授業をチラ見せ!【重要問題セレクト数学Ⅱ】

荷川取

今日は指数関数について勉強していくよ!入試における頻出テーマの一つだから、ここでしっかり得点できる力をつけよう。

指数関数ですか…。計算の仕方に不安があります。

今日の授業で計算の仕方から指数方程式までを一気にマスターできるから安心して!
東北大学などの旧帝大入試でも出題されていた内容だけど、今日の内容が完璧になれば、その入試問題でも解ける型が身につくよ。


指数計算を制する者が数学を制す!指数方程式で確かな得点力を身につけよう

指数方程式のポイントは何だった?

うーん、あまり思い出せないです。

ということは基礎から復習が必要だね!
指数の計算や方程式では、次の3つのポイントを押さえておくといいよ。

  • 基本的な法則(積の法則、商の法則、累乗の法則など)を使いこなす力が必須。
  • 方程式を同じ底に揃えて指数部分だけの問題に簡略化する技術を身につけよう。
  • 計算ミスを防ぐため、途中式を省略せず書くことが重要。

基本のルールは分かっているつもりですが、指数方程式を変形するところが苦手かもしれません…。

じゃあ、変形の方法を重点的に練習していこうか!


例題:指数方程式の解法

問題設定

次の指数方程式を解け。

\[27^x=81^{x−2}\]


Step 1:方程式を同じ底に揃える

まず、方程式の両辺を同じ底に揃えることを考えるよ。これが指数方程式を解くときの1つ目のポイントだ!
この場合、27も81も3の累乗だから、それを利用しよう。

27は \(3^3\)、81は \(3^4\) ですよね?
式に代入すると…\[(3^3)^x = (3^4)^{x-2}\]

よくできたね!累乗の法則を使って式を整理してみよう。


Step 2:累乗の法則を使って整理する

累乗の法則 \((a^m)^n = a^{mn}\) を使うと、次のようになるね。

\[3^{3x}=3^{4(x-2)}\]

指数部分が等しいから、次は指数だけを取り出すんですね!

その通り!ここがポイントだよ!指数方程式は指数部分だけの方程式へ持ち込むことが大事なんだ。


Step 3:方程式を解く

あとは一次方程式として解くだけだね。

\[3x=4x−8\] \[x=8\]


今回の問題の解は、
\[x = 8\]となるよ。

意外とシンプルでしたね!指数部分を揃える方法を覚えれば応用が効きそうです。

そうだね!指数方程式は「指数部分を等式に持ち込む」という基本ルールを使えば、かなり解きやすくなるんだ。次回も別のパターンを練習していこう!

続きはノエクリの体験授業で!


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投稿者

荷川取

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