Разберем уравнение ((\sqrt[3]{3})^{2x} \cdot (\sqrt[3]{9})^{2x} = 243), шаг за шагом.
Шаг 1: Преобразование корней в степени
Корень (n)-й степени из числа (a) можно записать как (a^{1/n}). Применим это правило:
- (\sqrt[3]{3} = 3^{1/3}), следовательно, ((\sqrt[3]{3})^{2x} = (3^{1/3})^{2x} = 3^{(2x/3)}).
- (\sqrt[3]{9} = 9^{1/3}), следовательно, ((\sqrt[3]{9})^{2x} = (9^{1/3})^{2x} = 9^{(2x/3)}).
Шаг 2: Преобразование (9) через (3)
Число (9) можно записать как (3^2). Тогда (9^{(2x/3)}) можно преобразовать:
[
9^{(2x/3)} = (3^2)^{(2x/3)} = 3^{(4x/3)}.
]
Теперь уравнение принимает вид:
[
3^{(2x/3)} \cdot 3^{(4x/3)} = 243.
]
Шаг 3: Сложение показателей степеней
При умножении степеней с одинаковым основанием показатели складываются:
[
3^{(2x/3)} \cdot 3^{(4x/3)} = 3^{(2x/3 + 4x/3)} = 3^{(6x/3)} = 3^{2x}.
]
Теперь уравнение выглядит так:
[
3^{2x} = 243.
]
Шаг 4: Представление (243) как степень числа (3)
Число (243) можно представить как (3^5), то есть:
[
3^{2x} = 3^5.
]
Шаг 5: Сравнение показателей степеней
Так как основания одинаковы, то равны и показатели:
[
2x = 5.
]
Шаг 6: Решение уравнения для (x)
Разделим обе стороны на (2):
[
x = \frac{5}{2}.
]
Ответ:
Решением уравнения является:
[
x = \frac{5}{2} \text{ или } x = 2.5.
]