Sr Examen

Otras calculadoras


4^x-2^x+3+15=0

4^x-2^x+3+15=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]
 x    x             
4  - 2  + 3 + 15 = 0
$$\left(\left(- 2^{x} + 4^{x}\right) + 3\right) + 15 = 0$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$\left(\left(- 2^{x} + 4^{x}\right) + 3\right) + 15 = 0$$
o
$$\left(\left(- 2^{x} + 4^{x}\right) + 3\right) + 15 = 0$$
Sustituimos
$$v = 2^{x}$$
obtendremos
$$v^{2} - v + 18 = 0$$
o
$$v^{2} - v + 18 = 0$$
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
$$a = 1$$
$$b = -1$$
$$c = 18$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c = 

(-1)^2 - 4 * (1) * (18) = -71

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
$$v_{1} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{71} i}{2}$$
$$v_{2} = \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{71} i}{2}$$
hacemos cambio inverso
$$2^{x} = v$$
o
$$x = \frac{\log{\left(v \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
Entonces la respuesta definitiva es
$$x_{1} = \frac{\log{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{71} i}{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} = \frac{\log{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{71} i}{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{2} = \frac{\log{\left(\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{71} i}{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} = \frac{\log{\left(\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{71} i}{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
Gráfica
Respuesta rápida [src]
        /    ___\         /  ____\
     log\3*\/ 2 /   I*atan\\/ 71 /
x1 = ------------ - --------------
        log(2)          log(2)    
$$x_{1} = \frac{\log{\left(3 \sqrt{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} - \frac{i \operatorname{atan}{\left(\sqrt{71} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
        /    ___\         /  ____\
     log\3*\/ 2 /   I*atan\\/ 71 /
x2 = ------------ + --------------
        log(2)          log(2)    
$$x_{2} = \frac{\log{\left(3 \sqrt{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{i \operatorname{atan}{\left(\sqrt{71} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
x2 = log(3*sqrt(2))/log(2) + i*atan(sqrt(71))/log(2)
Suma y producto de raíces [src]
suma
   /    ___\         /  ____\      /    ___\         /  ____\
log\3*\/ 2 /   I*atan\\/ 71 /   log\3*\/ 2 /   I*atan\\/ 71 /
------------ - -------------- + ------------ + --------------
   log(2)          log(2)          log(2)          log(2)    
$$\left(\frac{\log{\left(3 \sqrt{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} - \frac{i \operatorname{atan}{\left(\sqrt{71} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}\right) + \left(\frac{\log{\left(3 \sqrt{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{i \operatorname{atan}{\left(\sqrt{71} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}\right)$$
=
     /    ___\
2*log\3*\/ 2 /
--------------
    log(2)    
$$\frac{2 \log{\left(3 \sqrt{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
producto
/   /    ___\         /  ____\\ /   /    ___\         /  ____\\
|log\3*\/ 2 /   I*atan\\/ 71 /| |log\3*\/ 2 /   I*atan\\/ 71 /|
|------------ - --------------|*|------------ + --------------|
\   log(2)          log(2)    / \   log(2)          log(2)    /
$$\left(\frac{\log{\left(3 \sqrt{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} - \frac{i \operatorname{atan}{\left(\sqrt{71} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}\right) \left(\frac{\log{\left(3 \sqrt{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{i \operatorname{atan}{\left(\sqrt{71} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}\right)$$
=
                             2         / log(16)\
    2/  ____\      2      log (2)   log\3       /
atan \\/ 71 / + log (3) + ------- + -------------
                             4            4      
-------------------------------------------------
                        2                        
                     log (2)                     
$$\frac{\frac{\log{\left(2 \right)}^{2}}{4} + \frac{\log{\left(3^{\log{\left(16 \right)}} \right)}}{4} + \log{\left(3 \right)}^{2} + \operatorname{atan}^{2}{\left(\sqrt{71} \right)}}{\log{\left(2 \right)}^{2}}$$
(atan(sqrt(71))^2 + log(3)^2 + log(2)^2/4 + log(3^log(16))/4)/log(2)^2
Respuesta numérica [src]
x1 = 2.08496250072116 - 2.09576077713971*i
x2 = 2.08496250072116 + 2.09576077713971*i
x2 = 2.08496250072116 + 2.09576077713971*i
Gráfico
4^x-2^x+3+15=0 la ecuación