解方程 32y+1−3y+2+3=3y3^{2y+1} - 3^{y+2} + 3 = 3^y。

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完整解法

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1. Use laws of indices to express the equation in terms of $3^y$

3(32y)−32(3y)+3=3y3(3^{2y}) - 3^2(3^y) + 3 = 3^y
3(3y)2−9(3y)+3=3y3(3^y)^2 - 9(3^y) + 3 = 3^y

2. Use a substitution to form a quadratic equation

Let u=3yu = 3^y.
3u2−9u+3=u3u^2 - 9u + 3 = u
3u2−10u+3=03u^2 - 10u + 3 = 0

3. Solve the quadratic equation for $u$

(3u−1)(u−3)=0(3u - 1)(u - 3) = 0
u=13u = \frac{1}{3} or u=3u = 3

4. Solve for $y$

Since u=3yu = 3^y:
3y=13=3−1  ⟹  y=−13^y = \frac{1}{3} = 3^{-1} \implies y = -1
3y=3=31  ⟹  y=13^y = 3 = 3^1 \implies y = 1

答案

y=−1y = -1 or y=1y = 1

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