• Matéria: Matemática
  • Autor: FelipeValada
  • Perguntado 3 anos atrás

25^x + 35^x = 49^x
Passo a passo por favor.

Respostas

respondido por: Nasgovaskov
1

Resposta:

\sf 25^x+35^x=49^x

\sf \dfrac{25^x}{25^x}+\dfrac{35^x}{25^x}=\dfrac{49^x}{25^x}

\sf 1+\bigg(\dfrac{35}{25}\bigg)^{\!\!x}=\bigg(\dfrac{49}{25}\bigg)^{\!\!x}

\sf 1+\bigg(\dfrac{7}{5}\bigg)^{\!\!x}=\bigg(\dfrac{7^2}{5^2}\bigg)^{\!\!x}

\sf 1+\bigg(\dfrac{7}{5}\bigg)^{\!\!x}=\bigg(\dfrac{7}{5}\bigg)^{\!\!2x}

Por mudança de variável, aplique o artifício k = (7/5)ˣ:

\sf 1+k=k^2

\sf k^2-k-1=0

\sf k=\dfrac{-\,b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}

\sf k=\dfrac{-\,(-1)\pm\sqrt{(-1)^2-4(1)(-1)}}{2(1)}

\sf k=\dfrac{1\pm\sqrt{1+4}}{2}\Rightarrow k=\dfrac{1\pm\sqrt{5}}{2}

Voltando a (7/5)ˣ = k:

\sf \bigg(\dfrac{7}{5}\bigg)^{\!\!x}=k

\sf \bigg(\dfrac{7}{5}\bigg)^{\!\!x}=\dfrac{1\pm\sqrt{5}}{2}

Aplique logaritmo na base 7/5 em ambos os membros a fim de usar a propriedade da potência para tirar x do expoente.

\sf log_{\frac{7}{5}}\bigg(\dfrac{7}{5}\bigg)^{x}=log_{\frac{7}{5}}\bigg(\dfrac{1\pm\sqrt{5}}{2}\bigg)

\sf x\cdot log_{\frac{7}{5}}\bigg(\dfrac{7}{5}\bigg)=log_{\frac{7}{5}}\bigg(\dfrac{1\pm\sqrt{5}}{2}\bigg)

\sf x\cdot 1=log_{\frac{7}{5}}\bigg(\dfrac{1\pm\sqrt{5}}{2}\bigg)

\sf x=log_{\frac{7}{5}}\bigg(\dfrac{1\pm\sqrt{5}}{2}\bigg)

Resta agora:

\sf x=log_{\frac{7}{5}}\bigg(\dfrac{1+\sqrt{5}}{2}\bigg) ~ou~x=log_{\frac{7}{5}}\bigg(\dfrac{1-\sqrt{5}}{2}\bigg)

Dado que não é possível 7/5 elevado a qualquer número real resultar num valor negativo, temos que

\sf x\neq log_{\frac{7}{5}}\bigg(\dfrac{1-\sqrt{5}}{2}\bigg)}

\red{\boxed{\sf x=log_{\frac{7}{5}}\bigg(\dfrac{1+\sqrt{5}}{2}\bigg)}\sf~\rightarrow~Soluc_{\!\!_s}}\tilde{\sf a}\sf o


FelipeValada: Muito obrigado pela resposta, eu não tava conseguindo transformar 49/25 em 7/5. Mas só mais uma pergunta... Eu sempre tenho que deixar as duas frações restantes iguais? Tipo a primeira ficou igual a 1, as duas restantes tem que ser iguais (nesse caso ficou igual a 7/5) para poder resolver?
Nasgovaskov: Essa é a ideia, ver se é possível encontrar alguma semelhança dividindo a equação. Nessa por exemplo, deu certo dividir por 25 pois 35/25 = 7/5 e 49/25 = (7/5)², aí podemos usar essa técnica do artifício e transformar a expressão exponencial numa equação do 2º grau, ficando mais fácil de resolver.
Nasgovaskov: Olha só essa outra equação que dá pra aplicar essa mesma técnica: 4^x + 6^x = 9^x
Nasgovaskov: Basta dividir tudo por 4^x e evidenciar x, pois 6^x/4^x = (3/2)^x e 9^x/4^x = (3/2)^2x, trocar (3/2)^x por uma variável, resolver a equaçãozinha e assim vai... é o mesmo algoritmo.
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