$ \frac13(108−3^x)=3^x $

Project ID: 
3000020097
Question: 

Robert měl za úkol vyřešit jednoduchou exponenciální rovnici: $$ \frac13(108−3^x)=3^x $$

Řešil rovnici následujícím způsobem:

1) Začal upravením levé strany rovnice: $$ 36−3^x=3^x $$

2) Poté k oběma stranám přičetl $3^x$ a výrazy na pravé straně rovnice sečetl: $$ \begin{aligned} 36 & =3^x+3^x \cr 36 & =2 \cdot 3^x \end{aligned} $$

3) Nakonec napsal obě strany rovnice jako mocniny o stejném základu a porovnal exponenty k získání výsledku: $$ \begin{aligned} 36 & =6^x \cr 6^2 & =6^x \cr x & =2 \end{aligned} $$ Udělal Robert chybu? Pokud ano, ve kterém kroku?

Answer 1: 

Ano. Chybu udělal v krocích (1) a (3).

Answer 2: 

Ano. Chybu udělal v krocích (1) a (2).

Answer 3: 

Ano. Chybu udělal v krocích (2) a (3).

Answer 4: 

Ano. Chybu udělal v kroku (1).

Answer 5: 

Ano. Chybu udělal v kroku (3).

Answer 6: 

Ne. Všechny kroky jsou správně.

Correct Answer: 
Answer 1
Hint: 

Pojdmě si ukázat správné řešení rovnice: $$ \frac13(108-3^x)=3^x $$ Po vynásobení obou stran výrazem $3$, získáme: $$ 108-3^x=3 \cdot 3^x $$ Poté můžeme přidat $3^x$ na obě strany rovnice a sečíst stejné výrazy na pravé straně: $$ \begin{aligned} 108 & =3 \cdot 3^x+3^x \cr 108 & =4 \cdot 3^x \end{aligned} $$ Dále obě strany rovnice dělíme číslem $4$, získáme: $$ 3^x=27 $$ Nakonec přepsáním $27$ jako $3^3$ získáme exponenciální rovnici o stejném základu na obou stranách a výsledek je porovnáním exponentů. $$ \begin{aligned} 3^x & =3^3 \cr x & =3 \end{aligned} $$ Poznámka: Student udělal první chybu v kroku (1) špatným rozložením závorky. Násobil $\frac13$ pouze první část v závorce. Druhá chyba byla v kroku (3). Rovnost $2\cdot 3^x=6^x$ zpravidla neplatí.