Sr Examen

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3^(2*x)-3^x+1=0 la ecuación

El profesor se sorprenderá mucho al ver tu solución correcta😉

v

Solución numérica:

Buscar la solución numérica en el intervalo [, ]

Solución

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

(-1)^2 - 4 * (1) * (1) = -3

Como D < 0 la ecuación
no tiene raíces reales,
pero hay raíces complejas.
v1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)

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

o
$$v_{1} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2}$$
$$v_{2} = \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2}$$
hacemos cambio inverso
$$3^{x} = v$$
o
$$x = \frac{\log{\left(v \right)}}{\log{\left(3 \right)}}$$
Entonces la respuesta definitiva es
$$x_{1} = \frac{\log{\left(\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2} \right)}}{\log{\left(3 \right)}} = - \frac{i \pi}{3 \log{\left(3 \right)}}$$
$$x_{2} = \frac{\log{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2} \right)}}{\log{\left(3 \right)}} = \frac{i \pi}{3 \log{\left(3 \right)}}$$
Gráfica
Suma y producto de raíces [src]
suma
    pi*I       pi*I  
- -------- + --------
  3*log(3)   3*log(3)
$$- \frac{i \pi}{3 \log{\left(3 \right)}} + \frac{i \pi}{3 \log{\left(3 \right)}}$$
=
0
$$0$$
producto
 -pi*I     pi*I  
--------*--------
3*log(3) 3*log(3)
$$- \frac{i \pi}{3 \log{\left(3 \right)}} \frac{i \pi}{3 \log{\left(3 \right)}}$$
=
     2   
   pi    
---------
     2   
9*log (3)
$$\frac{\pi^{2}}{9 \log{\left(3 \right)}^{2}}$$
pi^2/(9*log(3)^2)
Respuesta rápida [src]
      -pi*I  
x1 = --------
     3*log(3)
$$x_{1} = - \frac{i \pi}{3 \log{\left(3 \right)}}$$
       pi*I  
x2 = --------
     3*log(3)
$$x_{2} = \frac{i \pi}{3 \log{\left(3 \right)}}$$
x2 = i*pi/(3*log(3))
Respuesta numérica [src]
x1 = -0.953200289126709*i
x2 = 0.953200289126709*i
x2 = 0.953200289126709*i