Найдите корень уравнения ${(\frac{1}{7})}^{x + 4} =49$.
Ответ: $-6$.
Решение
Неизвестное стоит в показателе степени. Чтобы получить обычное линейное уравнение, выразим обе части степенями с одним и тем же основанием.
Дробное основание заменяем отрицательной степенью:
$$\frac1{7}=7^{-1}$$
При возведении степени в степень показатели перемножаются. Минус перед скобкой меняет знак каждого слагаемого:
$$(7^{-1})^{x+4}=7^{-( x+4 )}=7^{-x-4}$$
Представим числовую правую часть как степень основания $7$. Последовательно умножаем на основание:
$$7^{2}=7\cdot7=49$$
$$7^{2}=49$$
У степеней с положительным основанием, отличным от 1, равенство значений возможно только при одинаковых показателях. Поэтому приравниваем показатели:
$$-x-4=2$$
Теперь неизвестное входит в уравнение только в первой степени:
$$-x-4=2$$
Прибавим $4$ к обеим частям, чтобы оставить слагаемое с $x$ отдельно:
$$-x=2+4=6$$
Разделим обе части на коэффициент $-1$ перед $x$:
$$x=\frac{6}{-1}=-6$$
Проверим показатель левой части после подстановки найденного $x$:
$$(-1)\cdot(-6)-4=6-4=2$$
Показатель правой части тоже равен $2$. Значит, после приведения к основанию $7$ обе части совпадают. Ответ: $-6$.