Решите уравнение (7^x - 1)/3 = (7^{x+1} + 49)/7^{x+1}. Если у этого уравнения есть несколько корней, укажите меньший из них. Варианты ответа: -2, -3, -1, 1, 2.
Алгебра 11 класс Уравнения с переменной в показателе уравнение алгебра 11 класс решение уравнения корни уравнения 7 в степени математическая задача
Давайте решим уравнение (7^x - 1)/3 = (7^{x+1} + 49)/7^{x+1} шаг за шагом.
Первым делом упростим правую часть уравнения. Мы можем записать 7^{x+1} как 7 * 7^x. Таким образом, у нас получится:
Теперь подставим это в уравнение:
(7^x - 1)/3 = (7 * 7^x + 49)/(7 * 7^x).
Теперь мы можем упростить правую часть:
Таким образом, у нас получается новое уравнение:
(7^x - 1)/3 = 1 + 49/(7 * 7^x).
Теперь умножим обе стороны на 3 * 7 * 7^x, чтобы избавиться от дробей:
Раскроем скобки:
Теперь соберем все слагаемые в одну сторону:
Сложим подобные слагаемые:
Теперь сделаем замену переменной: пусть y = 7^x. Тогда уравнение примет вид:
3y^2 - 24y - 147 = 0.
Теперь можем решить это квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
Теперь найдем корни уравнения по формуле:
Теперь вычислим корни:
Поскольку y = 7^x, y не может быть отрицательным, поэтому оставляем только y1:
y ≈ 12.07.
Теперь найдем x:
7^x ≈ 12.07.
Чтобы найти x, воспользуемся логарифмами:
x = log7(12.07).
Теперь подберем значение x, чтобы найти приближенное значение:
Значит, x ≈ 1. Это значение больше, чем -2, -3 и -1, но меньше, чем 2.
Таким образом, меньший корень уравнения из предложенных вариантов:
-2.