Найдите корень уравнения ${(\frac{1}{6})}^{x - 3} =\frac{1}{36}.$
Ответ: $5$.
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:
$$\frac1{6}=6^{-1}$$
При возведении степени в степень показатели перемножаются. Минус перед скобкой меняет знак каждого слагаемого:
$$(6^{-1})^{x-3}=6^{-( x-3 )}=6^{-x+3}$$
Сначала вычислим положительную степень основания:
$$6^{2}=6\cdot6=36$$
Отрицательная степень означает обратную величину:
$$6^{-2}=\frac1{6^{2}}=\frac1{36}=\frac{1}{36}$$
У степеней с положительным основанием, отличным от 1, равенство значений возможно только при одинаковых показателях. Поэтому приравниваем показатели:
$$-x+3=-2$$
Теперь неизвестное входит в уравнение только в первой степени:
$$-x+3=-2$$
Вычтем $3$ из обеих частей, чтобы оставить слагаемое с $x$ отдельно:
$$-x=-2-3=-5$$
Разделим обе части на коэффициент $-1$ перед $x$:
$$x=\frac{-5}{-1}=5$$
Проверим показатель левой части после подстановки найденного $x$:
$$(-1)\cdot5+3=-5+3=-2$$
Показатель правой части тоже равен $-2$. Значит, после приведения к основанию $6$ обе части совпадают. Ответ: $5$.