Sr Examen

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25^x-(a+1)*5^x+3a-6=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            x              
25  - (a + 1)*5  + 3*a - 6 = 0
$$\left(3 a + \left(25^{x} - 5^{x} \left(a + 1\right)\right)\right) - 6 = 0$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$\left(3 a + \left(25^{x} - 5^{x} \left(a + 1\right)\right)\right) - 6 = 0$$
o
$$\left(3 a + \left(25^{x} - 5^{x} \left(a + 1\right)\right)\right) - 6 = 0$$
Sustituimos
$$v = 5^{x}$$
obtendremos
$$3 a + v^{2} + v \left(- a - 1\right) - 6 = 0$$
o
$$3 a + v^{2} + v \left(- a - 1\right) - 6 = 0$$
Abramos la expresión en la ecuación
$$3 a + v^{2} + v \left(- a - 1\right) - 6 = 0$$
Obtenemos la ecuación cuadrática
$$- a v + 3 a + v^{2} - v - 6 = 0$$
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
$$a = 1$$
$$b = - a - 1$$
$$c = 3 a - 6$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c = 

(-1 - a)^2 - 4 * (1) * (-6 + 3*a) = 24 + (-1 - a)^2 - 12*a

La ecuación tiene dos raíces.
v1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)

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

o
$$v_{1} = \frac{a}{2} + \frac{\sqrt{- 12 a + \left(- a - 1\right)^{2} + 24}}{2} + \frac{1}{2}$$
$$v_{2} = \frac{a}{2} - \frac{\sqrt{- 12 a + \left(- a - 1\right)^{2} + 24}}{2} + \frac{1}{2}$$
hacemos cambio inverso
$$5^{x} = v$$
o
$$x = \frac{\log{\left(v \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
Entonces la respuesta definitiva es
$$x_{1} = \frac{\log{\left(\frac{a}{2} + \frac{\sqrt{- 12 a + \left(- a - 1\right)^{2} + 24}}{2} + \frac{1}{2} \right)}}{\log{\left(5 \right)}} = \frac{\log{\left(\frac{a}{2} + \frac{\sqrt{a^{2} - 10 a + 25}}{2} + \frac{1}{2} \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
$$x_{2} = \frac{\log{\left(\frac{a}{2} - \frac{\sqrt{- 12 a + \left(- a - 1\right)^{2} + 24}}{2} + \frac{1}{2} \right)}}{\log{\left(5 \right)}} = \frac{\log{\left(\frac{a}{2} - \frac{\sqrt{a^{2} - 10 a + 25}}{2} + \frac{1}{2} \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
Gráfica
Respuesta rápida [src]
     log(3)
x1 = ------
     log(5)
$$x_{1} = \frac{\log{\left(3 \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
     log(|-2 + a|)   I*arg(-2 + a)
x2 = ------------- + -------------
         log(5)          log(5)   
$$x_{2} = \frac{\log{\left(\left|{a - 2}\right| \right)}}{\log{\left(5 \right)}} + \frac{i \arg{\left(a - 2 \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
x2 = log(|a - 2|)/log(5) + i*arg(a - 2)/log(5)
Suma y producto de raíces [src]
suma
log(3)   log(|-2 + a|)   I*arg(-2 + a)
------ + ------------- + -------------
log(5)       log(5)          log(5)   
$$\left(\frac{\log{\left(\left|{a - 2}\right| \right)}}{\log{\left(5 \right)}} + \frac{i \arg{\left(a - 2 \right)}}{\log{\left(5 \right)}}\right) + \frac{\log{\left(3 \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
=
log(3)   log(|-2 + a|)   I*arg(-2 + a)
------ + ------------- + -------------
log(5)       log(5)          log(5)   
$$\frac{\log{\left(\left|{a - 2}\right| \right)}}{\log{\left(5 \right)}} + \frac{i \arg{\left(a - 2 \right)}}{\log{\left(5 \right)}} + \frac{\log{\left(3 \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
producto
log(3) /log(|-2 + a|)   I*arg(-2 + a)\
------*|------------- + -------------|
log(5) \    log(5)          log(5)   /
$$\frac{\log{\left(3 \right)}}{\log{\left(5 \right)}} \left(\frac{\log{\left(\left|{a - 2}\right| \right)}}{\log{\left(5 \right)}} + \frac{i \arg{\left(a - 2 \right)}}{\log{\left(5 \right)}}\right)$$
=
(I*arg(-2 + a) + log(|-2 + a|))*log(3)
--------------------------------------
                  2                   
               log (5)                
$$\frac{\left(\log{\left(\left|{a - 2}\right| \right)} + i \arg{\left(a - 2 \right)}\right) \log{\left(3 \right)}}{\log{\left(5 \right)}^{2}}$$
(i*arg(-2 + a) + log(|-2 + a|))*log(3)/log(5)^2