Решим уравнение (\sqrt[7]{x-1} = -x + 3).
Шаг 1: Возведение обеих частей уравнения в седьмую степень
Чтобы избавиться от корня, возведем обе стороны уравнения в седьмую степень:
[
(\sqrt[7]{x-1})^7 = (-x + 3)^7
]
Это упростится до:
[
x - 1 = (-x + 3)^7
]
Шаг 2: Анализ правой части уравнения
Теперь нам нужно раскрыть правую часть уравнения. Однако, вместо полного раскрытия можем воспользоваться тем, что возведение в нечетную степень сохраняет знак выражения. Таким образом, мы имеем:
- Если (-x + 3 \geq 0), то ((-x + 3)^7) положительно.
- Если (-x + 3 < 0), то ((-x + 3)^7) отрицательно.
Поскольку левая часть уравнения (x - 1) может принимать любые значения, мы должны рассмотреть оба этих случая.
Шаг 3: Решение уравнения
Случай 1: (-x + 3 \geq 0)
Это условие можно переписать как:
[
-x + 3 \geq 0 \quad \Rightarrow \quad x \leq 3
]
Для этого случая наше уравнение:
[
x - 1 = (-x + 3)^7
]
Теперь подставим возможные значения (x) и проверим, при каких (x) уравнение выполняется.
Случай 2: (-x + 3 < 0)
Это условие можно переписать как:
[
-x + 3 < 0 \quad \Rightarrow \quad x > 3
]
Но в этом случае ((-x + 3)^7) будет отрицательным, и (x - 1) должно быть также отрицательно. Однако, при (x > 3), левая часть (x - 1) будет положительной. Следовательно, решений в этом случае нет.
Шаг 4: Проверка конкретных значений
Теперь проверим конкретное значение (x = 2) из интервала [1, 3]:
- Подставим (x = 2) в уравнение:
[
\sqrt[7]{2 - 1} = -2 + 3
]
[
\sqrt[7]{1} = 1
]
Это равенство верно.
Таким образом, единственное решение уравнения:
[
x = 2
]