Задание 9 ЕГЭ, математика (профиль): Показательные уравнения и неравенства

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 9Показательные уравнения и неравенства2.1.5 Показательные уравнения

При адиабатическом процессе для идеального газа выполняется закон pV в степени k = 1,25 умножить на 10 в степени 8 Па умножить на м в степени 4 , где p  — давление газа (в Па), V  — объём газа (в м3), k = дробь: числитель: 4, знаменатель: 3 конец дроби . Найдите, какой объём V (в м3) будет занимать газ при давлении p, равном 2 · 105 Па.

В подтеме 7 задач
Разбор
Главная идея: Преобразуем уравнение pVk=constpV^k = \text{const}, подставив конкретные значения, затем выражаем VV путём возведения в обратную показателю степень и упрощаем, используя представление 625 как 545^4.

Дан закон адиабатического процесса: pVk=1,25⋅108pV^k = 1,25 \cdot 10^8 Па·м⁴, где k=43k = \frac{4}{3}.

Шаг 1. Подставляем известные значения в уравнение.

При p=2⋅105p = 2 \cdot 10^5 Па и k=43k = \frac{4}{3}: 2⋅105⋅V43=1,25⋅1082 \cdot 10^5 \cdot V^{\frac{4}{3}} = 1,25 \cdot 10^8

Шаг 2. Выражаем V43V^{\frac{4}{3}}.

Делим обе части на коэффициент при VV: V43=1,25⋅1082⋅105=1,252⋅103=0,625⋅1000=625V^{\frac{4}{3}} = \frac{1,25 \cdot 10^8}{2 \cdot 10^5} = \frac{1,25}{2} \cdot 10^3 = 0,625 \cdot 1000 = 625

Шаг 3. Решаем показательное уравнение.

Чтобы найти VV, возводим обе части в степень 34\frac{3}{4} (обратную к 43\frac{4}{3}): V=62534V = 625^{\frac{3}{4}}

Шаг 4. Вычисляем корень.

Представляем 625 как степень: 625=54625 = 5^4.

Тогда: V=(54)34=54⋅34=53=125V = (5^4)^{\frac{3}{4}} = 5^{4 \cdot \frac{3}{4}} = 5^3 = 125

Ответ: 125 м³

Типичные ошибки

  • Ошибка в делении дробей при вычислении 1,252\frac{1,25}{2} — нужно аккуратно считать десятичные числа или перевести в обыкновенные дроби.
  • Забывают, что при возведении в степень 34\frac{3}{4} показатели перемножаются: нельзя просто так извлекать корень без учёта правила (am)n=amn(a^m)^n = a^{mn}.
  • Неверно вычисляют 62534625^{\frac{3}{4}}, не заметив, что 625=54625 = 5^4, и пытаются считать это прямым арифметическим способом.
Непонятно?

Похожие задачи