Ii
MATU • Algebra
MATU_LOG_047
Original - Inspirado en Antonov
Enunciado
Determine los valores de $x$ que satisfacen la siguiente igualdad exponencial:
$$(0,5)^{x^2} \cdot 2^{x+6} = 1$$
$$(0,5)^{x^2} \cdot 2^{x+6} = 1$$
Solución Paso a Paso
1. Análisis de bases:
Observamos que todos los términos pueden ser expresados como potencias de base 2.
2. Transformación de la ecuación:
Sustituimos las equivalencias en la ecuación original:
$$(2^{-1})^{x^2} \cdot 2^{x+6} = 2^0$$
Aplicando la propiedad de potencia de potencia $(a^n)^m = a^{n \cdot m}$:
$$2^{-x^2} \cdot 2^{x+6} = 2^0$$
3. Simplificación de la expresión:
Utilizando la propiedad de producto de bases iguales $a^n \cdot a^m = a^{n+m}$:
$$2^{-x^2 + x + 6} = 2^0$$
4. Igualación de exponentes:
Dado que las bases son iguales y distintas de uno, igualamos los exponentes:
$$-x^2 + x + 6 = 0$$
Multiplicamos por $-1$ para facilitar la factorización:
$$x^2 - x - 6 = 0$$
5. Resolución de la ecuación cuadrática:
Factorizamos el trinomio:
$$(x - 3)(x + 2) = 0$$
De donde obtenemos dos soluciones:
Resultado: El conjunto solución es $CS = \{-2, 3\}$.
Observamos que todos los términos pueden ser expresados como potencias de base 2.
- $0,5 = \frac{1}{2} = 2^{-1}$
- $1 = 2^0$
2. Transformación de la ecuación:
Sustituimos las equivalencias en la ecuación original:
$$(2^{-1})^{x^2} \cdot 2^{x+6} = 2^0$$
Aplicando la propiedad de potencia de potencia $(a^n)^m = a^{n \cdot m}$:
$$2^{-x^2} \cdot 2^{x+6} = 2^0$$
3. Simplificación de la expresión:
Utilizando la propiedad de producto de bases iguales $a^n \cdot a^m = a^{n+m}$:
$$2^{-x^2 + x + 6} = 2^0$$
4. Igualación de exponentes:
Dado que las bases son iguales y distintas de uno, igualamos los exponentes:
$$-x^2 + x + 6 = 0$$
Multiplicamos por $-1$ para facilitar la factorización:
$$x^2 - x - 6 = 0$$
5. Resolución de la ecuación cuadrática:
Factorizamos el trinomio:
$$(x - 3)(x + 2) = 0$$
De donde obtenemos dos soluciones:
- $x_1 = 3$
- $x_2 = -2$
Resultado: El conjunto solución es $CS = \{-2, 3\}$.