Найдите корень уравнения ${3}^{x – 8} =\frac{1}{81}.$
Ответ: $4$.
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:
$$3^{2}=3\cdot3=9$$
$$3^{3}=9\cdot3=27$$
$$3^{4}=27\cdot3=81$$
Отрицательная степень означает обратную величину:
$$3^{-4}=\frac1{3^{4}}=\frac1{81}=\frac{1}{81}$$
У степеней с положительным основанием, отличным от 1, равенство значений возможно только при одинаковых показателях. Поэтому приравниваем показатели:
$$x-8=-4$$
Теперь неизвестное входит в уравнение только в первой степени:
$$x-8=-4$$
Прибавим $8$ к обеим частям, чтобы оставить слагаемое с $x$ отдельно:
$$x=-4+8=4$$
Проверим показатель левой части после подстановки найденного $x$:
$$1\cdot4-8=4-8=-4$$
Показатель правой части тоже равен $-4$. Значит, после приведения к основанию $3$ обе части совпадают. Ответ: $4$.