Sr Examen

3^(x+2)+9^(x+1)=810 la ecuación

El profesor se sorprenderá mucho al ver tu solución correcta😉

v

Solución numérica:

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Solución

Ha introducido [src]
 x + 2    x + 1      
3      + 9      = 810
$$3^{x + 2} + 9^{x + 1} = 810$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$3^{x + 2} + 9^{x + 1} = 810$$
o
$$\left(3^{x + 2} + 9^{x + 1}\right) - 810 = 0$$
Sustituimos
$$v = 3^{x}$$
obtendremos
$$9 v^{2} + 9 v - 810 = 0$$
o
$$9 v^{2} + 9 v - 810 = 0$$
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
$$a = 9$$
$$b = 9$$
$$c = -810$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c = 

(9)^2 - 4 * (9) * (-810) = 29241

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

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

o
$$v_{1} = 9$$
$$v_{2} = -10$$
hacemos cambio inverso
$$3^{x} = v$$
o
$$x = \frac{\log{\left(v \right)}}{\log{\left(3 \right)}}$$
Entonces la respuesta definitiva es
$$x_{1} = \frac{\log{\left(9 \right)}}{\log{\left(3 \right)}} = 2$$
$$x_{2} = \frac{\log{\left(-10 \right)}}{\log{\left(3 \right)}} = \frac{\log{\left(10 \right)} + i \pi}{\log{\left(3 \right)}}$$
Gráfica
Suma y producto de raíces [src]
suma
    log(10)    pi*I 
2 + ------- + ------
     log(3)   log(3)
$$2 + \left(\frac{\log{\left(10 \right)}}{\log{\left(3 \right)}} + \frac{i \pi}{\log{\left(3 \right)}}\right)$$
=
    log(10)    pi*I 
2 + ------- + ------
     log(3)   log(3)
$$2 + \frac{\log{\left(10 \right)}}{\log{\left(3 \right)}} + \frac{i \pi}{\log{\left(3 \right)}}$$
producto
  /log(10)    pi*I \
2*|------- + ------|
  \ log(3)   log(3)/
$$2 \left(\frac{\log{\left(10 \right)}}{\log{\left(3 \right)}} + \frac{i \pi}{\log{\left(3 \right)}}\right)$$
=
2*(pi*I + log(10))
------------------
      log(3)      
$$\frac{2 \left(\log{\left(10 \right)} + i \pi\right)}{\log{\left(3 \right)}}$$
2*(pi*i + log(10))/log(3)
Respuesta rápida [src]
x1 = 2
$$x_{1} = 2$$
     log(10)    pi*I 
x2 = ------- + ------
      log(3)   log(3)
$$x_{2} = \frac{\log{\left(10 \right)}}{\log{\left(3 \right)}} + \frac{i \pi}{\log{\left(3 \right)}}$$
x2 = log(10)/log(3) + i*pi/log(3)
Respuesta numérica [src]
x1 = 2.0
x2 = 2.09590327428938 + 2.85960086738013*i
x2 = 2.09590327428938 + 2.85960086738013*i