Рассмотрим уравнение (3^{2x+1} - 8 \cdot 3^x = 3).
Для удобства введем замену:
[ y = 3^x. ]
Тогда уравнение можно переписать в терминах ( y ):
[ 3^{2x+1} - 8 \cdot y = 3. ]
Заметим, что ( 3^{2x+1} = 3 \cdot 3^{2x} = 3 \cdot (3^x)^2 = 3 \cdot y^2 ).
Таким образом, уравнение принимает вид:
[ 3 \cdot y^2 - 8 \cdot y = 3. ]
Перенесем все члены на одну сторону уравнения:
[ 3 \cdot y^2 - 8 \cdot y - 3 = 0. ]
Рассмотрим это уравнение как квадратное относительно ( y ):
[ 3y^2 - 8y - 3 = 0. ]
Решим квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
[ D = b^2 - 4ac, ]
где ( a = 3 ), ( b = -8 ), ( c = -3 ).
Вычислим дискриминант:
[ D = (-8)^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-3) = 64 + 36 = 100. ]
Теперь найдем корни уравнения:
[ y_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}. ]
Подставим значения ( a ), ( b ), и ( D ):
[ y_{1,2} = \frac{8 \pm \sqrt{100}}{6} = \frac{8 \pm 10}{6}. ]
Получаем два корня:
[ y_1 = \frac{8 + 10}{6} = \frac{18}{6} = 3, ]
[ y_2 = \frac{8 - 10}{6} = \frac{-2}{6} = -\frac{1}{3}. ]
Так как ( y = 3^x ) и ( 3^x ) всегда положительно, корень ( y_2 = -\frac{1}{3} ) не подходит.
Остается только один допустимый корень:
[ y = 3. ]
Вернемся к исходной переменной ( x ):
[ 3^x = 3. ]
Отсюда следует:
[ x = 1. ]
Таким образом, решение уравнения:
[ x = 1. ]