题目内容
阅读不等式5x≥4x+1的解法:
解:由5x≥4x+1,两边同除以5x可得1≥(
)x+(
)x.
由于0<
<
<1,显然函数f(x)=(
)x+(
)x在R上为单调减函数,
而f(1)=
+
=1,故当x>1时,有f(x)=(
)x+(
)x<f(x)=1
所以不等式的解集为{x|x≥1}.
利用解此不等式的方法解决以下问题:
(1)解不等式:9x>5x+4x;
(2)证明:方程5x+12x=13x有唯一解,并求出该解.
解:由5x≥4x+1,两边同除以5x可得1≥(
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由于0<
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而f(1)=
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所以不等式的解集为{x|x≥1}.
利用解此不等式的方法解决以下问题:
(1)解不等式:9x>5x+4x;
(2)证明:方程5x+12x=13x有唯一解,并求出该解.
分析:(1)根据阅读内容提供的方法,设f(x)=(
)x+(
)x,将不等式变形并利用f(x)的单调性和f(1)=1,即可求出原不等式的解集;
(2)方程的两边同除以13x,得(
)x+(
)x=1,利用函数g(x)=(
)x+(
)x的单调性和g(2)=1,即可证出原方程有唯一解x=2.
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(2)方程的两边同除以13x,得(
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解答:解:(1)由9x>5x+4x,两边同除以9x可得1≥(
)x+(
)x.
∵0<
<
<1,∴函数f(x)=(
)x+(
)x在R上为单调减函数,
∵f(1)=
+
=1,
∴当x>1时,f(x)=(
)x+(
)x<f(1)=1,
因此,原不等式的解集为{x|x>1}.
(2)方程有唯一解x=2,证明如下:
将方程两边同除以13x,可得(
)x+(
)x=1,
∵0<
<
<1,可得函数g(x)=(
)x+(
)x在R上为单调减函数,
∵g(2)=(
)2+(
)2=1,
∴当x>2时,g(x)=(
)x+(
)x<g(2),即(
)x+(
)x<1;
且当x<2时,g(x)=(
)x+(
)x>g(2),(
)x+(
)x>1.
由此可得,有且仅有x=2能使等式成立,即x=2为方程5x+12x=13x的唯一解.
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∵0<
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∵f(1)=
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∴当x>1时,f(x)=(
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因此,原不等式的解集为{x|x>1}.
(2)方程有唯一解x=2,证明如下:
将方程两边同除以13x,可得(
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∵0<
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∵g(2)=(
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∴当x>2时,g(x)=(
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且当x<2时,g(x)=(
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由此可得,有且仅有x=2能使等式成立,即x=2为方程5x+12x=13x的唯一解.
点评:本题给出解关于x的指数方程的例题,要求我们根据该例题解关于x的指数方程和不等式.着重考查了指数函数的单调性和类比推理的一般方法等知识,属于中档题.
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