Matemáticas/Álgebra/Ecuaciones/Ecuaciones exponenciales

De testwiki
Ir a la navegación Ir a la búsqueda

Caso A

Teniendo que ambos miembros de la ecuación se pueden expresar como potencia de la misma base, se resuelven poniendo ambos miembros como potencias de la misma base e igualando los exponentes. Ejemplo de este caso: resolver la ecuación 2x+3+2x=72 . Se siguen los siguientes pasos:

  • 2x + 3 puede expresarse como 23 · 2x:

232x+2x=72

  • se opera con todos los exponentes posibles:

82x+2x=72

92x=72

  • En este caso se puede simplificar ambos términos dividiendo entre 9:

2x=8

  • Ahora es sencillo resolver la ecuación factorizando el segundo término y sustituyendo:

2x=23 x=3

Caso B

En este caso puede realizarse un cambio de variable. Es el caso de 9x73x18=0 . Se siguen los siguientes pasos:

  • Se factoriza 9 en 32 para que tenga la misma base que 7 · 3x:
32x73x18=0
  • Se realiza el cambio de variable 3x = z, por lo que 32x = z2, y tenemos:
z27z18=0 z=7±49+722=7±112 z1=9;z2=2
  • Se deshace el cambio de variable:
3x=9 3x=32 x=2

La única solución es x = 2, ya que las potencias de 3 siempre son positivas, por lo que 3x = - 2 no puede cumplirse.

Caso C

Cuando la ecuación no puede realizarse por medio de ninguna de las dos maneras anteriores, se pueden aplicar logaritmos. Tal es el caso de 5x+23x=0.

Lo que sucede acá es que hay una igualdad, es decir, ambos lados de la ecuación tienen el mismo valor o son lo mismo, si a un lado de la igualdad se le resta -3^x y al otro lado también entonces la igualdad se mantiene, de esta forma se realizan los despejes de variables para conocer el valor de la incógnita (x) en la ecuación.

  • Se transponen términos (en este caso el término negativo pasa al otro lado sumando):
5x+2=3x
  • Se aplican logaritmos decimales a los dos términos:
(x+2)log5=xlog3
  • Se opera con las propiedades de los logaritmos y se transponen términos:
xlog5+2log5=xlog3
xlog5xlog3=2log5
x(log5log3)=2log5
x=2log5log5log3
x6,30