Давайте разберем уравнение:
[
\left(\frac{1}{7}\right)^{2x^2 + x - 0.5} = \frac{\sqrt{7}}{7}
]
Первым шагом будет упростить правую часть уравнения:
[
\frac{\sqrt{7}}{7} = \frac{7^{0.5}}{7} = 7^{0.5 - 1} = 7^{-0.5}
]
Теперь уравнение принимает вид:
[
\left(\frac{1}{7}\right)^{2x^2 + x - 0.5} = 7^{-0.5}
]
Поскольку (\frac{1}{7} = 7^{-1}), мы можем переписать левую часть уравнения:
[
(7^{-1})^{2x^2 + x - 0.5} = 7^{-0.5}
]
Теперь упростим левую часть, используя свойства степеней:
[
7^{-(2x^2 + x - 0.5)} = 7^{-0.5}
]
Поскольку основания одинаковые, мы можем приравнять показатели:
[
-(2x^2 + x - 0.5) = -0.5
]
Упростим это уравнение, умножив обе стороны на -1:
[
2x^2 + x - 0.5 = 0.5
]
Перенесем 0.5 в левую часть, чтобы получить квадратное уравнение:
[
2x^2 + x - 0.5 - 0.5 = 0
]
Это уравнение упрощается до:
[
2x^2 + x - 1 = 0
]
Теперь решим это квадратное уравнение. Используем дискриминант:
Коэффициенты квадратного уравнения: (a = 2), (b = 1), (c = -1).
Дискриминант (D) равен:
[
D = b^2 - 4ac = 1^2 - 4 \times 2 \times (-1) = 1 + 8 = 9
]
Корни квадратного уравнения находятся по формуле:
[
x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}
]
Подставим значения:
[
x = \frac{-1 \pm \sqrt{9}}{4} = \frac{-1 \pm 3}{4}
]
Это дает нам два возможных значения для (x):
- (x = \frac{-1 + 3}{4} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2})
- (x = \frac{-1 - 3}{4} = \frac{-4}{4} = -1)
Таким образом, решения уравнения (x = \frac{1}{2}) и (x = -1).