Найдите корень уравнения ${(\frac{1}{3})}^{3 - x} =81.$
Ответ: $7$.
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:
$$\frac1{3}=3^{-1}$$
При возведении степени в степень показатели перемножаются. Минус перед скобкой меняет знак каждого слагаемого:
$$(3^{-1})^{-x+3}=3^{-( -x+3 )}=3^{x-3}$$
Представим числовую правую часть как степень основания $3$. Последовательно умножаем на основание:
$$3^{2}=3\cdot3=9$$
$$3^{3}=9\cdot3=27$$
$$3^{4}=27\cdot3=81$$
$$3^{4}=81$$
У степеней с положительным основанием, отличным от 1, равенство значений возможно только при одинаковых показателях. Поэтому приравниваем показатели:
$$x-3=4$$
Теперь неизвестное входит в уравнение только в первой степени:
$$x-3=4$$
Прибавим $3$ к обеим частям, чтобы оставить слагаемое с $x$ отдельно:
$$x=4+3=7$$
Проверим показатель левой части после подстановки найденного $x$:
$$1\cdot7-3=7-3=4$$
Показатель правой части тоже равен $4$. Значит, после приведения к основанию $3$ обе части совпадают. Ответ: $7$.