Sr Examen

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36^x-(8a+5)6^x+(16a^2+20a-14)=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       2                
36  - (8*a + 5)*6  + 16*a  + 20*a - 14 = 0
$$\left(36^{x} - 6^{x} \left(8 a + 5\right)\right) + \left(\left(16 a^{2} + 20 a\right) - 14\right) = 0$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$\left(36^{x} - 6^{x} \left(8 a + 5\right)\right) + \left(\left(16 a^{2} + 20 a\right) - 14\right) = 0$$
o
$$\left(36^{x} - 6^{x} \left(8 a + 5\right)\right) + \left(\left(16 a^{2} + 20 a\right) - 14\right) = 0$$
Sustituimos
$$v = 6^{x}$$
obtendremos
$$16 a^{2} + 20 a + v^{2} + v \left(- 8 a - 5\right) - 14 = 0$$
o
$$16 a^{2} + 20 a + v^{2} + v \left(- 8 a - 5\right) - 14 = 0$$
Abramos la expresión en la ecuación
$$16 a^{2} + 20 a + v^{2} + v \left(- 8 a - 5\right) - 14 = 0$$
Obtenemos la ecuación cuadrática
$$16 a^{2} - 8 a v + 20 a + v^{2} - 5 v - 14 = 0$$
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
$$a = 1$$
$$b = - 8 a - 5$$
$$c = 16 a^{2} + 20 a - 14$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c = 

(-5 - 8*a)^2 - 4 * (1) * (-14 + 16*a^2 + 20*a) = 56 + (-5 - 8*a)^2 - 80*a - 64*a^2

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

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

o
$$v_{1} = 4 a + \frac{\sqrt{- 64 a^{2} - 80 a + \left(- 8 a - 5\right)^{2} + 56}}{2} + \frac{5}{2}$$
$$v_{2} = 4 a - \frac{\sqrt{- 64 a^{2} - 80 a + \left(- 8 a - 5\right)^{2} + 56}}{2} + \frac{5}{2}$$
hacemos cambio inverso
$$6^{x} = v$$
o
$$x = \frac{\log{\left(v \right)}}{\log{\left(6 \right)}}$$
Entonces la respuesta definitiva es
$$x_{1} = \frac{\log{\left(4 a - \frac{\sqrt{- 64 a^{2} - 80 a + \left(- 8 a - 5\right)^{2} + 56}}{2} + \frac{5}{2} \right)}}{\log{\left(6 \right)}} = \frac{\log{\left(4 a - 2 \right)}}{\log{\left(6 \right)}}$$
$$x_{2} = \frac{\log{\left(4 a + \frac{\sqrt{- 64 a^{2} - 80 a + \left(- 8 a - 5\right)^{2} + 56}}{2} + \frac{5}{2} \right)}}{\log{\left(6 \right)}} = \frac{\log{\left(4 a + 7 \right)}}{\log{\left(6 \right)}}$$
Gráfica
Respuesta rápida [src]
     log(|-2 + 4*a|)   I*arg(-1 + 2*a)
x1 = --------------- + ---------------
          log(6)            log(6)    
$$x_{1} = \frac{\log{\left(\left|{4 a - 2}\right| \right)}}{\log{\left(6 \right)}} + \frac{i \arg{\left(2 a - 1 \right)}}{\log{\left(6 \right)}}$$
     log(|7 + 4*a|)   I*arg(7 + 4*a)
x2 = -------------- + --------------
         log(6)           log(6)    
$$x_{2} = \frac{\log{\left(\left|{4 a + 7}\right| \right)}}{\log{\left(6 \right)}} + \frac{i \arg{\left(4 a + 7 \right)}}{\log{\left(6 \right)}}$$
x2 = log(|4*a + 7|)/log(6) + i*arg(4*a + 7)/log(6)
Suma y producto de raíces [src]
suma
log(|-2 + 4*a|)   I*arg(-1 + 2*a)   log(|7 + 4*a|)   I*arg(7 + 4*a)
--------------- + --------------- + -------------- + --------------
     log(6)            log(6)           log(6)           log(6)    
$$\left(\frac{\log{\left(\left|{4 a - 2}\right| \right)}}{\log{\left(6 \right)}} + \frac{i \arg{\left(2 a - 1 \right)}}{\log{\left(6 \right)}}\right) + \left(\frac{\log{\left(\left|{4 a + 7}\right| \right)}}{\log{\left(6 \right)}} + \frac{i \arg{\left(4 a + 7 \right)}}{\log{\left(6 \right)}}\right)$$
=
log(|-2 + 4*a|)   log(|7 + 4*a|)   I*arg(-1 + 2*a)   I*arg(7 + 4*a)
--------------- + -------------- + --------------- + --------------
     log(6)           log(6)            log(6)           log(6)    
$$\frac{\log{\left(\left|{4 a - 2}\right| \right)}}{\log{\left(6 \right)}} + \frac{\log{\left(\left|{4 a + 7}\right| \right)}}{\log{\left(6 \right)}} + \frac{i \arg{\left(2 a - 1 \right)}}{\log{\left(6 \right)}} + \frac{i \arg{\left(4 a + 7 \right)}}{\log{\left(6 \right)}}$$
producto
/log(|-2 + 4*a|)   I*arg(-1 + 2*a)\ /log(|7 + 4*a|)   I*arg(7 + 4*a)\
|--------------- + ---------------|*|-------------- + --------------|
\     log(6)            log(6)    / \    log(6)           log(6)    /
$$\left(\frac{\log{\left(\left|{4 a - 2}\right| \right)}}{\log{\left(6 \right)}} + \frac{i \arg{\left(2 a - 1 \right)}}{\log{\left(6 \right)}}\right) \left(\frac{\log{\left(\left|{4 a + 7}\right| \right)}}{\log{\left(6 \right)}} + \frac{i \arg{\left(4 a + 7 \right)}}{\log{\left(6 \right)}}\right)$$
=
(I*arg(-1 + 2*a) + log(2*|-1 + 2*a|))*(I*arg(7 + 4*a) + log(|7 + 4*a|))
-----------------------------------------------------------------------
                                   2                                   
                                log (6)                                
$$\frac{\left(\log{\left(2 \left|{2 a - 1}\right| \right)} + i \arg{\left(2 a - 1 \right)}\right) \left(\log{\left(\left|{4 a + 7}\right| \right)} + i \arg{\left(4 a + 7 \right)}\right)}{\log{\left(6 \right)}^{2}}$$
(i*arg(-1 + 2*a) + log(2*|-1 + 2*a|))*(i*arg(7 + 4*a) + log(|7 + 4*a|))/log(6)^2