Найдите корень уравнения ${4}^{x - 12}=\frac{1}{64}.$
Ответ: $9$.
Решение
Неизвестное стоит в показателе степени. Чтобы получить обычное линейное уравнение, выразим обе части степенями с одним и тем же основанием.
Сначала вычислим положительную степень основания:
$$4^{2}=4\cdot4=16$$
$$4^{3}=16\cdot4=64$$
Отрицательная степень означает обратную величину:
$$4^{-3}=\frac1{4^{3}}=\frac1{64}=\frac{1}{64}$$
У степеней с положительным основанием, отличным от 1, равенство значений возможно только при одинаковых показателях. Поэтому приравниваем показатели:
$$x-12=-3$$
Теперь неизвестное входит в уравнение только в первой степени:
$$x-12=-3$$
Прибавим $12$ к обеим частям, чтобы оставить слагаемое с $x$ отдельно:
$$x=-3+12=9$$
Проверим показатель левой части после подстановки найденного $x$:
$$1\cdot9-12=9-12=-3$$
Показатель правой части тоже равен $-3$. Значит, после приведения к основанию $4$ обе части совпадают. Ответ: $9$.