$ 2^{x-1}=2-\log_2⁡2 $

Project ID: 
3000020096
Question: 

Učitel si vybral tři žáky, Petra, Jirku a Jana, aby vyřešili exponenciální rovnici: $$ 2^{x-1}=2-\log_2⁡2 $$ Nejdříve si všichni tři studenti upravili rovnici do tvaru: $$ 2^{x-1}=1 $$ V dalším postupu se už lišili:

Petr: Tvrdil, že rovnice nemá řešení. Vysvětlil to tak, že hodnota mocniny $2$ nemůže být nikdy rovna číslu $1$.

Jirka: Rovnici zlogaritmoval: $$ \begin{aligned} 2^{x-1} & =1 \cr \log⁡ 2^{x-1} & =\log⁡ 1 \end{aligned} $$ Poté využil pravidlo: $$ \log_a⁡ x^n =n \cdot \log_a⁡ x $$ a získal následující rovnici: $$ (x-1) \log ⁡2=\log⁡ 1 $$ Rovnici vyřešil následovně: $$ \begin{aligned} (x-1) \log⁡2 & =\log ⁡1 \cr x-1 & =\log ⁡\frac12 \cr x-1 & =\log ⁡2^{-1} \cr x-1 & =-\log⁡ 2 \cr x & =1-\log ⁡2 \end{aligned} $$

Jan: Uvědomil si, že číslo $1$ lze zapsat jako $2^0$ a přepsal rovnici následovně: $$ \begin{aligned} 2^{x-1} & =1 \cr 2^{x-1} & =2^0 \end{aligned} $$ Poté porovnal exponenty se stejným základem. Získal následující rovnici: $$ \begin{aligned} x-1 & =0 \cr x & =1 \end{aligned} $$ Čí postup byl správný?

Answer 1: 

Jana

Answer 2: 

Petra

Answer 3: 

Jirky

Answer 4: 

Nikoho. Všichni mají ve svém řešení chybu.

Correct Answer: 
Answer 1
Hint: 

Janův postup je správný.

Petr se dopustil chyby, když tvrdil, že hodnota mocniny $2$ nemůže být rovna číslu $1$. Neuvědomil si, že platí $2^0=1$.

Jirka se dopustil chyby v úpravě zlogaritmované rovnice: $$ (x-1) \log⁡ 2=\log ⁡1 $$ Konkrétně chyboval, když se snažil převést výraz $\log 2$ z levé strany rovnice na pravou. Není pravda, že: $$\frac{\log ⁡1 }{\log⁡ 2} =\log⁡ \frac12$$ Kdyby si uvědomil, že $\log ⁡1=0$, obdržel by rovnici: $$x-1=0$$ ze které by ihned dostal správný výsledek.