Cómo resolver para [math] \ log_4 x = 3 – \ log_4 (20-x) [/ math]

Tenemos: [matemáticas] \ log_ {4} (x) = 3- \ log_ {4} (20-x) [/ matemáticas]

[math] \ Rightarrow \ log_ {4} (x) + \ log_ {4} (20-x) = 3 [/ math]

Usando las leyes de los logaritmos:

[math] \ Rightarrow \ log_ {4} \ big (x \ hspace {1 mm} (20-x) \ big) = 3 [/ math]

[matemática] \ Rightarrow \ log_ {4} (20x-x ^ {2}) = 3 [/ matemática]

[matemática] \ Rightarrow 20x-x ^ {2} = 4 ^ {3} [/ matemática]

[matemática] \ Rightarrow x ^ {2} -20x + 64 = 0 [/ matemática]

[math] \ Rightarrow x = \ dfrac {- (- 20) \ pm \ sqrt {(- 20) ^ {2} -4 (1) (64)}} {2 (1)} [/ math]

[matemáticas] \ hspace {9 mm} = \ dfrac {20 \ pm {12}} {2} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ hspace {9 mm} = 10 \ pm {6} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ hspace {9 mm} = 4,16 [/ matemáticas]

Por lo tanto, las soluciones a la ecuación son [matemáticas] x = 4 [/ matemáticas] y [matemáticas] x = 16 [/ matemáticas].

[matemáticas] log_4 (x) = 3-log_4 (20-x) [/ matemáticas]

Los registros tienen una base similar, es decir, [matemáticas] 4 [/ matemáticas], por lo que puede traer los 4 en el RHS al LHS agregando el mismo

[matemáticas] log_4 (x) + log_4 (20-x) = 3 [/ matemáticas]

Sabemos que, [matemáticas] log_a (b) + log_a (c) = log_a (bc) [/ matemáticas]

[matemáticas] log_4 (20x-x ^ 2) = 3 [/ matemáticas]

El inverso de una base de logaritmo [matemática] 4 [/ matemática], es [matemática] 4 ^ {log (a)} = a [/ matemática], entonces,

[matemáticas] (20x-x ^ 2) = 4 ^ 3 [/ matemáticas]

[matemáticas] 20x-x ^ 2-64 = 0 [/ matemáticas]

Remarcando esto,

[matemáticas] -x ^ 2 + 20x-64 = 0 [/ matemáticas]

Factoring usando la división sintética,

Vemos que esto es perfectamente divisible por [matemáticas] (x-4) [/ matemáticas],

[matemáticas] (x-4) (x-16) = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] x = 4,16 [/ matemáticas]

Como dijiste, [matemáticas] 4 [/ matemáticas] es una solución,

[matemáticas] – (4) ^ 2 + 20 (4) -64 = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] -16 + 80-64 = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] 0 = 0 [/ matemáticas]

Además, [math] 16 [/ math] también es una solución.

[matemáticas] – (16) ^ 2 + 20 (16) -64 = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] -256 + 320-64 = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] 0 = 0 [/ matemáticas]

No sé por qué su gráfico lo muestra. Pero, mi gráfico muestra que cuando [math] y = 3, [/ math]

Gracias por la A2A

Aquí está la solución amigo … Espero que esto ayude.


En realidad, está restringiendo el problema en un dominio particular. Sin embargo, esta es una ecuación cuadrática, por lo que debe resolver la ecuación cuadrática para obtener otro valor de X.

log_4 x = 3 – log_4 (20-x).
log_4 x + log_4 (20-x) = 3.
log_4 [x (20-x)] = log_4 64.
Eliminando el registro de ambos lados,
-x ^ 2 + 20x = 64.
x ^ 2-20x = -64.
x ^ 2-20x + 100 = 36.
Tomando raíz cuadrada en ambos lados,
x-10 = ± 6.
x = 16 o 4.

[matemáticas] log_4 (x) = 3- \ log_4 (20-x) [/ matemáticas]

[matemáticas] log_4 (x) = \ log_4 (4 ^ 3) – \ log_4 (20-x) [/ matemáticas]

[matemáticas] log_4 (x) = \ log_4 (64) – \ log_4 (20-x) [/ matemáticas]

[matemáticas] log_4 (x) = \ log_4 (\ frac {64} {20-x}) [/ matemáticas]

[matemáticas] x = \ frac {64} {20-x} [/ matemáticas]

[matemáticas] x (20-x) = 64 [/ matemáticas]

[matemáticas] 20x-x ^ 2 = 64 [/ matemáticas]

[matemáticas] -x ^ 2 + 20x-64 = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] x = \ frac {-20 \ pm \ sqrt {20 ^ 2-4 (-1) (- 64)}} {2 (-1)} [/ matemáticas]

[matemáticas] x = \ frac {-20 \ pm \ sqrt {400-256}} {- 2} [/ matemáticas]

[matemáticas] x = \ frac {20 \ pm \ sqrt {144}} {2} [/ matemáticas]

[matemáticas] x = \ frac {20 \ pm12} {2} [/ matemáticas]

[matemáticas] x = 10 \ pm6 [/ matemáticas]

[matemáticas] x = 10 + 6 \ lor x = 10-6 [/ matemáticas]

[matemáticas] x = 16 \ lor x = 4 [/ matemáticas]

Para que esto tenga sentido, debe tener [matemáticas] x> 0 [/ matemáticas] y [matemáticas] 20-x> 0 [/ matemáticas].

Lleva 4 a la potencia de cada lado.

También recuerde [matemáticas] 4 ^ {ab} = \ frac {4 ^ a} {4 ^ b} [/ matemáticas].

Entonces tienes [matemáticas] x = 4 ^ 3 / (20 – x) [/ matemáticas].

Multiplica ambos lados por [matemática] 20-x [/ matemática], entonces [matemática] 20 x – x ^ 2 = 64 [/ matemática].

Ahora es solo una ecuación cuadrática

[matemáticas] x ^ 2 – 20 x + 64 = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] (x-16) (x-4) = 0 [/ matemáticas]

x = 4 o x = 16

Lo siento, me tomó tanto tiempo responder.

[matemáticas] \ log_4 x = 3 – \ log_4 (20-x) [/ matemáticas]

[matemáticas] 4 ^ {\ log_4 x} = 4 ^ {3 – \ log_4 (20-x)} [/ matemáticas]

[matemáticas] x = \ frac {4 ^ 3} {4 ^ {\ log_4 (20-x)}} [/ matemáticas]

[matemáticas] x = \ frac {64} {20-x} [/ matemáticas]

[matemáticas] x (20-x) = 64 [/ matemáticas]

[matemáticas] 20x – x ^ 2 = 64 [/ matemáticas]

[matemáticas] x ^ 2 – 20x + 64 = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] (x – 16) (x-4) = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] x = 16 [/ matemáticas] o [matemáticas] x = 4 [/ matemáticas]

Cheque

[matemáticas] \ log_4 16 = 2 [/ matemáticas]

[matemáticas] 3 – \ log_4 (20-16) = 3 – \ log_4 (4) = 3-1 = 2 \ \ \ \ marca de verificación [/ matemáticas]

[matemáticas] \ log_4 4 = 1 [/ matemáticas]

[matemáticas] 3 – \ log_4 (20-4) = 3 – \ log_4 16 = 3 – 2 = 1 \ \ \ \ marca de verificación [/ matemáticas]

[matemáticas] \ log 4 ^ x + log 4 ^ {(20-x)} = 3 [/ matemáticas]

[matemáticas] \ log 4 ^ {x (20-x)} = 3 [/ matemáticas]

[matemáticas] 4 ^ 3 = x (20-x) [/ matemáticas]

[matemáticas] 64 = 20-x ^ 2 [/ matemáticas]

[matemáticas] x ^ 2–20x + 64 = 0 [/ matemáticas]

(x-16) (x-4) = 0

x = 16 (o) x = 4

Ony way para resolver lo anterior es

[matemáticas] {\ log _4} x = 3 – {\ log _4} \ left ({20 – x} \ right) \ Rightarrow \\ [/ math]

[matemáticas] {\ log _4} x + {\ log _4} \ left ({20 – x} \ right) = 3 \ Rightarrow \\ [/ math]

[matemáticas] {\ log _4} \ left ({x \ cdot \ left ({20 – x} \ right)} \ right) = 3 \ Rightarrow \\ [/ math]

[matemáticas] x \ cdot \ left ({20 – x} \ right) = {4 ^ 3} \ Rightarrow \\ [/ math]

[matemáticas] {x ^ 2} – 20x + 64 = 0 \ Flecha derecha \\ [/ matemáticas]

[matemáticas] {x_1} = 4, {x_2} = 16 [/ matemáticas]

㏒4x + ㏒4 (20 — x = 3) = 3

㏒4x {(20 — x)} = 3

x (20 — x) = 4³

20x — x² = 64

x² — 20x + 64 = 0

(x — 4) (x — 16) = 0

x = 4 o x = 16