Данное уравнение можно преобразовать, используя свойства степеней:
\( 5^x - 20 \cdot (5^{1/2})^x - 125 = 0 \)
\( 5^x - 20 \cdot 5^{x/2} - 125 = 0 \)
Сделаем замену переменной: пусть \( y = 5^{x/2} \). Тогда \( y^2 = (5^{x/2})^2 = 5^x \).
Уравнение примет вид:
\( y^2 - 20y - 125 = 0 \)
Решим квадратное уравнение относительно \( y \) с помощью дискриминанта:
\( D = b^2 - 4ac = (-20)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-125) = 400 + 500 = 900 \)
\( \sqrt{D} = \sqrt{900} = 30 \)
Найдем корни для \( y \):
\( y_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{20 + 30}{2} = \frac{50}{2} = 25 \)
\( y_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{20 - 30}{2} = \frac{-10}{2} = -5 \)
Теперь вернемся к замене \( y = 5^{x/2} \).
Случай 1: \( y_1 = 25 \)
\( 5^{x/2} = 25 \)
\( 5^{x/2} = 5^2 \)
\( \frac{x}{2} = 2 \)
\( x = 4 \)
Случай 2: \( y_2 = -5 \)
\( 5^{x/2} = -5 \)
Поскольку степень числа с положительным основанием всегда положительна, это уравнение не имеет решений.
Ответ: x = 4.