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4^(x+1)-5*2^x-3=0

4^(x+1)-5*2^x-3=0 la ecuación

El profesor se sorprenderá mucho al ver tu solución correcta😉

v

Solución numérica:

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Solución

Ha introducido [src]
 x + 1      x        
4      - 5*2  - 3 = 0
$$\left(- 5 \cdot 2^{x} + 4^{x + 1}\right) - 3 = 0$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$\left(- 5 \cdot 2^{x} + 4^{x + 1}\right) - 3 = 0$$
o
$$\left(- 5 \cdot 2^{x} + 4^{x + 1}\right) - 3 = 0$$
Sustituimos
$$v = 2^{x}$$
obtendremos
$$4 v^{2} - 5 v - 3 = 0$$
o
$$4 v^{2} - 5 v - 3 = 0$$
Es la ecuación de la forma
a*v^2 + b*v + c = 0

La ecuación cuadrática puede ser resuelta
con la ayuda del discriminante.
Las raíces de la ecuación cuadrática:
$$v_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}$$
$$v_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}$$
donde D = b^2 - 4*a*c es el discriminante.
Como
$$a = 4$$
$$b = -5$$
$$c = -3$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c = 

(-5)^2 - 4 * (4) * (-3) = 73

Como D > 0 la ecuación tiene dos raíces.
v1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)

v2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)

o
$$v_{1} = \frac{5}{8} + \frac{\sqrt{73}}{8}$$
$$v_{2} = \frac{5}{8} - \frac{\sqrt{73}}{8}$$
hacemos cambio inverso
$$2^{x} = v$$
o
$$x = \frac{\log{\left(v \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
Entonces la respuesta definitiva es
$$x_{1} = \frac{\log{\left(\frac{5}{8} + \frac{\sqrt{73}}{8} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} = -3 + \frac{\log{\left(5 + \sqrt{73} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{2} = \frac{\log{\left(\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{73}}{8} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} = \frac{\log{\left(- \frac{5}{8} + \frac{\sqrt{73}}{8} \right)} + i \pi}{\log{\left(2 \right)}}$$
Gráfica
Respuesta rápida [src]
             /      ____\
          log\5 + \/ 73 /
x1 = -3 + ---------------
               log(2)    
$$x_{1} = -3 + \frac{\log{\left(5 + \sqrt{73} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
        /        ____\         
        |  5   \/ 73 |         
     log|- - + ------|         
        \  8     8   /    pi*I 
x2 = ----------------- + ------
           log(2)        log(2)
$$x_{2} = \frac{\log{\left(- \frac{5}{8} + \frac{\sqrt{73}}{8} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{i \pi}{\log{\left(2 \right)}}$$
x2 = log(-5/8 + sqrt(73)/8)/log(2) + i*pi/log(2)
Suma y producto de raíces [src]
suma
                          /        ____\         
                          |  5   \/ 73 |         
        /      ____\   log|- - + ------|         
     log\5 + \/ 73 /      \  8     8   /    pi*I 
-3 + --------------- + ----------------- + ------
          log(2)             log(2)        log(2)
$$\left(-3 + \frac{\log{\left(5 + \sqrt{73} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}\right) + \left(\frac{\log{\left(- \frac{5}{8} + \frac{\sqrt{73}}{8} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{i \pi}{\log{\left(2 \right)}}\right)$$
=
                          /        ____\         
                          |  5   \/ 73 |         
        /      ____\   log|- - + ------|         
     log\5 + \/ 73 /      \  8     8   /    pi*I 
-3 + --------------- + ----------------- + ------
          log(2)             log(2)        log(2)
$$-3 + \frac{\log{\left(- \frac{5}{8} + \frac{\sqrt{73}}{8} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{\log{\left(5 + \sqrt{73} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{i \pi}{\log{\left(2 \right)}}$$
producto
                       /   /        ____\         \
                       |   |  5   \/ 73 |         |
/        /      ____\\ |log|- - + ------|         |
|     log\5 + \/ 73 /| |   \  8     8   /    pi*I |
|-3 + ---------------|*|----------------- + ------|
\          log(2)    / \      log(2)        log(2)/
$$\left(-3 + \frac{\log{\left(5 + \sqrt{73} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}\right) \left(\frac{\log{\left(- \frac{5}{8} + \frac{\sqrt{73}}{8} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{i \pi}{\log{\left(2 \right)}}\right)$$
=
                               /               1   \
                               |            -------|
                               |               2   |
 /          /        ____\\    |            log (2)|
 |          |  5   \/ 73 ||    |/    8     \       |
-|pi*I + log|- - + ------||*log||----------|       |
 \          \  8     8   //    ||      ____|       |
                               \\5 + \/ 73 /       /
$$- \left(\log{\left(- \frac{5}{8} + \frac{\sqrt{73}}{8} \right)} + i \pi\right) \log{\left(\left(\frac{8}{5 + \sqrt{73}}\right)^{\frac{1}{\log{\left(2 \right)}^{2}}} \right)}$$
-(pi*i + log(-5/8 + sqrt(73)/8))*log((8/(5 + sqrt(73)))^(log(2)^(-2)))
Respuesta numérica [src]
x1 = -1.17461987146029 + 4.53236014182719*i
x2 = 0.759582372181449
x2 = 0.759582372181449
Gráfico
4^(x+1)-5*2^x-3=0 la ecuación