Для решения уравнения \(4^x - 3 \cdot 2^x = 4\) начнем с преобразования его в более удобный вид.
Обозначим \(y = 2^x\). Тогда \(4^x\) можно переписать как \((2^2)^x = (2^x)^2 = y^2\). Уравнение примет вид:
\[y^2 - 3y - 4 = 0\]
Теперь это квадратное уравнение можно решить с помощью формулы для нахождения корней квадратного уравнения:
\[ y = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \]
В нашем случае \(a = 1\), \(b = -3\), и \(c = -4\). Подставим эти значения в формулу:
\[ y = \frac{3 \pm \sqrt{(-3)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-4)}}{2 \cdot 1} \]
Посчитаем дискриминант:
\[ \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5 \]
Теперь подставим дискриминант обратно в формулу для корней:
\[ y = \frac{3 \pm 5}{2} \]
Получаем два решения:
- \(y_1 = \frac{3 + 5}{2} = \frac{8}{2} = 4\)
- \(y_2 = \frac{3 - 5}{2} = \frac{-2}{2} = -1\)
Так как \(y = 2^x\), и \(2^x\) всегда больше нуля, мы игнорируем отрицательное значение \(y_2 = -1\). Оставляем только \(y_1 = 4\):
Теперь найдем \(x\):
\[ 2^x = 4 \]
Это означает, что \(2^x = 2^2\), значит, \(x = 2\).
Таким образом, решение уравнения:
\[ x = 2 \]
