달성군 고2수학과외







밑이 다르면 지수만 비교할 수 있을까
학생의 풀이 기록은 다음과 같다.
4x = 8x−1
따라서 x = x − 1, 그러므로 해가 없다.
첫 줄에서 확인할 것
이 판단은 밑이 서로 다른 상태에서 지수만 비교한 오류다. 4와 8은 같은 수가 아니므로 곧바로 x = x−1이라고 둘 수 없다.
두 밑을 소인수 거듭제곱으로 바꾸면
4x = (22)x = 22x,
8x−1 = (23)x−1 = 23x−3이다.
공통 밑으로 바꾼 뒤의 해
이제 밑이 모두 2로 같으므로 지수를 비교할 수 있다.
2x = 3x − 3
따라서 x = 3이다.
검산하면 43 = 64이고 82 = 64이므로 원래 방정식도 만족한다.
같은 판단을 새 식에 적용하기
다음 방정식의 첫 변형이 올바른지 판정해 보자.
9x+1 = 272x−1
9 = 32, 27 = 33이므로
9x+1 = 32x+2, 272x−1 = 36x−3이다.
따라서 32x+2 = 36x−3으로 바꾸는 것은 올바르다. 이후 지수를 비교하면 2x+2 = 6x−3, 즉 x = 5/4를 얻는다.