Решить уравнение:
1) \(3^{x+1} = 27^{x-1}\)
Давай преобразуем правую часть уравнения, представив 27 как 3 в степени 3:
\[3^{x+1} = (3^3)^{x-1}\]
Теперь у нас есть:
\[3^{x+1} = 3^{3(x-1)}\]
Поскольку основания равны, мы можем приравнять показатели степени:
\[x+1 = 3(x-1)\]
Раскроем скобки:
\[x+1 = 3x - 3\]
Перенесем все члены с \(x\) в одну сторону, а константы в другую:
\[3x - x = 1 + 3\]
\[2x = 4\]
Разделим обе части на 2, чтобы найти \(x\):
\[x = \frac{4}{2}\]
\[x = 2\]
Ответ: \(x = 2\)
3) \(2^{x+3} - 2^{x+1} = 12\)
Вынесем \(2^{x+1}\) за скобки:
\[2^{x+1}(2^2 - 1) = 12\]
\[2^{x+1}(4 - 1) = 12\]
\[2^{x+1} \cdot 3 = 12\]
Разделим обе части на 3:
\[2^{x+1} = \frac{12}{3}\]
\[2^{x+1} = 4\]
Представим 4 как 2 в степени 2:
\[2^{x+1} = 2^2\]
Поскольку основания равны, мы можем приравнять показатели степени:
\[x+1 = 2\]
Вычтем 1 из обеих частей:
\[x = 2 - 1\]
\[x = 1\]
Ответ: \(x = 1\)
Решить неравенство:
1) \(7^{x-2} > 49\)
Представим 49 как 7 в степени 2:
\[7^{x-2} > 7^2\]
Поскольку основания равны и больше 1, мы можем приравнять показатели степени, сохраняя знак неравенства:
\[x - 2 > 2\]
Прибавим 2 к обеим частям:
\[x > 2 + 2\]
\[x > 4\]
Ответ: \(x > 4\)
2) \(0.5^{x^2-2} \geq \frac{1}{4}\)
Преобразуем правую часть неравенства, представив \(\frac{1}{4}\) как \(0.5^2\):
\[0.5^{x^2-2} \geq 0.5^2\]
Теперь, поскольку основание степени (0.5) меньше 1, при переходе к показателям знак неравенства меняется на противоположный:
\[x^2 - 2 \leq 2\]
Перенесем константу из правой части в левую:
\[x^2 - 2 - 2 \leq 0\]
\[x^2 - 4 \leq 0\]
Разложим левую часть на множители как разность квадратов:
\[(x - 2)(x + 2) \leq 0\]
Решим это неравенство методом интервалов. Найдем корни уравнения \((x - 2)(x + 2) = 0\):
\[x = 2, \quad x = -2\]
Теперь рассмотрим интервалы: \((-\infty, -2]\), \([-2, 2]\), \([2, +\infty)\).
1. \(x < -2\): Например, \(x = -3\). Тогда \((-3 - 2)(-3 + 2) = (-5)(-1) = 5 > 0\), что не удовлетворяет неравенству.
2. \(-2 \leq x \leq 2\): Например, \(x = 0\). Тогда \((0 - 2)(0 + 2) = (-2)(2) = -4 \leq 0\), что удовлетворяет неравенству.
3. \(x > 2\): Например, \(x = 3\). Тогда \((3 - 2)(3 + 2) = (1)(5) = 5 > 0\), что не удовлетворяет неравенству.
Таким образом, решением неравенства является интервал \([-2, 2]\).
Ответ: \(-2 \leq x \leq 2\)
Отлично, ты справился с решением уравнений и неравенств! Продолжай в том же духе, и у тебя всё получится!