本题导读

本题考查函数与方程,以及指数方程。

📌【题干】

Question

(2013年上海卷(理)) 方程 的实数解为 .

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 结构观察:方程中多次出现以 为底的指数项,如 和 。
  2. 统一形式:利用指数运算法则 。
  3. 换元简化:令 (注意 且 ),将原方程转化为关于 的分式方程。
  4. 求解方程:去分母转化为一元二次方程,求出 后,通过对数运算还原出 。

✅【答案】

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✍【详细解析】

Abstract

第一步:整理方程 利用 ,原方程可写为:

第二步:换元 令 (),方程变为:

第三步:解关于 的方程 方程两边同时乘以 去分母: 整理得一元二次方程: 因式分解: 解得 ,。

第四步:还原 由换元前提 可知, 舍去。 当 时: 根据对数定义解得:

故填入答案为:。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:指数方程与对数式的互化关系。

核心方法:“换元法” 是处理复杂指数、对数或三角方程的利器。通过换元降低运算层级(从指数层降到代数层)。

避坑指南:- 换元后务必注意新变量 的取值范围(指数函数恒大于 )。 - 分式方程去分母后求出的解需要检验是否使分母为零(本题 满足 )。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:一元二次方程的求根公式、对数的换底公式。

结论推广:方程 也可以利用换底公式表示为 或 。

方法推广:“换元法” 是处理复杂指数、对数或三角方程的利器。通过换元降低运算层级(从指数层降到代数层)。

🔗【关联脉络】

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