题目
Problem
(i) Given that m=2n, express each of the following in simplest form in terms of m.
(a) 2n+3
(1)
(b) 163n
(2)
(ii) In this question you must show all stages of your working.
Solutions relying on calculator technology are not acceptable.
Solve the equation
x3−3=x+3
giving your answer in the form p+q3 where p and q are integers.
(3)
解答
(i)(a)
解法一
思路
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用指数法则 2n+3=2n⋅23,再代入 2n=m。
答题过程
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2n+3==2n⋅238m.
(i)(b)
解法一
思路
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把 16 写成 24,再把结果改写成 2n 的幂。
答题过程
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163n====(24)3n212n(2n)12m12.
(ii)
解法一
思路
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先把含 x 的项放在一边,提出 x,再有理化分母。最后答案要整理成 p+q3。
答题过程
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x3−3=x3−x=x(3−1)=x=x+33+33+33−13+3.
Rationalise the denominator:
x=====3−13+3⋅3+13+13−1(3+3)(3+1)233+3+3+3243+63+23.
解法二
思路
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题目要求答案形如 p+q3,所以可以直接设 x=p+q3,代回方程后比较有理部分和 3 部分。
答题过程
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Let
x=p+q3.
Substitute into x3−3=x+3:
(p+q3)3−3=p3+3q−3=p+q3+3p+(q+1)3.
Compare the rational parts and the 3 parts:
3q−3=p=p,q+1.
Substitute p=q+1 into 3q−3=p:
3q−3=2q=q=q+142.
Then
p=q+1=3.
Therefore
x=3+23.