Решение относительно x
Я пытаюсь найти кубический корень из 128, который я представил как (2^7)^(1/3) = 2^(7/3). Теперь у меня также есть это уравнение: (1/2)^x = 2^{-x}. Мне нужно найти способ логично объединить или связать эти выражения. Я продолжу работать над этим, чтобы прийти к окончательному ответу! Посмотрим, как я могу разобрать это дальше, чтобы точно решить относительно x.
Краткий ответ
- \(x=3\)
- \(x=\dfrac12\)
- \(x=4\)
- \(x=1\)
- \(x\in\{0;1\}\)
- \(x>3\)
- \(x>-\dfrac73\)
Решение
1. \(4^x=64\)
Представим числа в виде степеней двойки:
\[ 4^x=(2^2)^x=2^{2x}, \qquad 64=2^6. \]
Тогда:
\[ 2x=6 \quad\Rightarrow\quad \boxed{x=3}. \]
Проверка: \(4^3=64\).
2. \(\left(\dfrac19\right)^x=\dfrac13\)
Представим дроби как степени тройки:
\[ \frac19=3^{-2}, \qquad \frac13=3^{-1}. \]
Получаем:
\[ (3^{-2})^x=3^{-1}, \]
\[ 3^{-2x}=3^{-1}. \]
Основания одинаковые, значит, равны показатели:
\[ -2x=-1 \quad\Rightarrow\quad \boxed{x=\frac12}. \]
Проверка:
\[ \left(\frac19\right)^{1/2}=\frac13. \]
3. \(8^{x-4}=3^{x-4}\)
Разделим обе части на \(3^{x-4}\):
\[ \left(\frac83\right)^{x-4}=1. \]
Основание \(\dfrac83\neq1\), поэтому степень равна единице только при нулевом показателе:
\[ x-4=0 \quad\Rightarrow\quad \boxed{x=4}. \]
Проверка: \(8^0=3^0=1\).
4. \(2^{3x+2}-2^{3x-2}=30\)
Вынесем меньшую степень:
\[ 2^{3x-2}\left(2^4-1\right)=30. \]
\[ 2^{3x-2}\cdot15=30, \]
\[ 2^{3x-2}=2=2^1. \]
Следовательно,
\[ 3x-2=1, \]
\[ 3x=3 \quad\Rightarrow\quad \boxed{x=1}. \]
Проверка:
\[ 2^{3\cdot1+2}-2^{3\cdot1-2}=2^5-2^1=32-2=30. \]
5. \(9^x-4\cdot3^x+3=0\)
Так как \(9^x=(3^2)^x=(3^x)^2\), введём замену:
\[ t=3^x,\qquad t>0. \]
Тогда:
\[ t^2-4t+3=0. \]
Разложим на множители:
\[ (t-1)(t-3)=0. \]
Отсюда:
\[ t=1 \quad\text{или}\quad t=3. \]
Возвращаемся к \(x\):
\[ 3^x=1 \Rightarrow x=0, \]
\[ 3^x=3 \Rightarrow x=1. \]
Ответ:
\[ \boxed{x=0\ или\ x=1}. \]
Проверка:
- при \(x=0\): \(1-4+3=0\);
- при \(x=1\): \(9-12+3=0\).
6. \(5^x>125\)
Представим \(125\) как степень пятёрки:
\[ 125=5^3. \]
Тогда:
\[ 5^x>5^3. \]
Поскольку основание \(5>1\), функция возрастает, поэтому:
\[ \boxed{x>3}. \]
7. \(\left(\dfrac12\right)^x<\sqrt[3]{128}\)
Представим правую часть как степень двойки:
\[ \sqrt[3]{128}=\sqrt[3]{2^7}=2^{7/3}. \]
Левая часть:
\[ \left(\frac12\right)^x=2^{-x}. \]
Получаем:
\[ 2^{-x}<2^{7/3}. \]
Основание \(2>1\), значит:
\[ -x<\frac73. \]
Умножаем на \(-1\) и меняем знак неравенства:
\[ \boxed{x>-\frac73}. \]