Cómo resolver la ecuación 2 * 6 ^ x = 2 ^ x + 3 ^ x

Aquí tenemos, 2 * 6 ^ x = 2 ^ x + 3 ^ x
=> 2 * 2 ^ x * 3 ^ x = 2 ^ x + 3 ^ x
let, a = 2 ^ x, b = 3 ^ x y 0 <a, b <[matemáticas] {\ infty} [/ matemáticas]
=> 2 ab = a + b
=> ab + ab = a + b
=> ab – a = b – ab
=> a (b-1) = b (1-a)
=> a (b-1) / (b (1-a)) = 1
o, a / (1-a) * (b-1) / b = 1, recuerde a, b> 0

Al observar la ecuación anterior, se pueden encontrar muchas formas posibles de encontrar el valor de x.
Se puede resolver utilizando simetría, inversa multiplicativa o comprobando la acotación.

Si consideramos a / (1-a) y (b-1) / b como inverso multiplicativo y usamos la simetría, obtenemos:
a = b, y 1-a = b-1
dándonos, a = b = 1
y finalmente x = 0 (2 ^ x = 1 => x = 0).

Además, tanto a / (1-a) como (b-1) / b tienen que ser positivos o negativos para que el producto sea positivo.
Considere el caso positivo:
a / (1-a) será + ve si 1-a> = 0 => a <= 1
(b-1) / b será + ve si b-1> = 0 => b> = 1
Si b llega a ser mayor que 1, 0 <(b-1) / b <1
para 0 <a <0.5, 0 <a / (1-a) <1, y para 0.5 <a <= 1 no se satisfará la ecuación
Por lo tanto, no pueden producir la unidad multiplicándose, dejando atrás los valores de a, byx para ser 1, 1 y 0 respectivamente, considerando la existencia de la ecuación.

HUH !! Eso es todo lo que pensaba (guiños). Sé que esta pregunta no merecía esta gran respuesta, pero no pude evitar usar mi largo descanso de las cosas normales que hago. XD

Es bastante fácil ver que x = 0 es una solución. Lo que es un pequeño truco es que no hay otras soluciones. Sabemos que [matemática] 2 ^ x <3 ^ x <6 ^ x [/ matemática] para todos [matemática] x> 0 [/ matemática] y [matemática] 2 ^ x> 3 ^ x> 6 ^ x [/ matemática] para [matemática] x <0 [/ matemática]. Entonces, para positivo x [matemático] 2 ^ x + 3 ^ x <6 ^ x + 6 ^ x = 2 * 6 ^ x [/ matemático] lo mismo para negativo x que muestra x = 0 es la única solución.

FWIW, apruebo firmemente su uso de métodos gráficos porque es muy fácil pasar por alto soluciones de ecuaciones que tienen múltiples raíces. En este caso, a algunas personas les resulta fácil discernir que [matemática] x = 0 [/ matemática] es una solución porque [matemática] x [/ matemática] aparece sola en los tres exponentes. A otros les resulta más fácil probar algunos valores de muestra para [math] x [/ math]. El hecho simple es que, probablemente no haya una forma sistemática de resolver esta ecuación. De hecho, hay ‘muchas más’ ecuaciones que no pueden resolverse de manera sistemática que aquellas para las que tenemos métodos agradables, cerrados o incluso métodos algorítmicos.

La respuesta es más simple de lo que piensas 🙂

Está claro que cualquier número par para una potencia es par, y cualquier número impar para una potencia es impar (para potencias mayores que 0). En cuanto a la ecuación, [matemática] 2 * 6 ^ {x} y 2 ^ {x} [/ matemática] son ​​ambos pares, y [matemática] 3 ^ {x} [/ matemática] es impar. ¡No puede agregar un número impar a un número par y obtener un número par! Entonces no hay un número entero positivo que satisfaga esto.

Verifiquemos los enteros negativos, solo para estar seguros.

[matemáticas] 2 * 6 ^ {- x} = 2 ^ {- x} + 3 ^ {- x} [/ matemáticas] Multiplica todo por [matemáticas] 6 ^ {x} [/ matemáticas]. Recuerde que [matemáticas] 6 ^ {x} = (2 * 3) ^ {x} = 2 ^ {x} * 3 ^ {x} [/ matemáticas]

[matemáticas] 2 = 3 ^ {x} + 2 ^ {x} [/ matemáticas]. Usando la misma lógica de agregar pares + impares para obtener los pares anteriores, esta ecuación solo tiene una solución en x = 0.

Entonces, parece que x = 0 es la única solución entera.

Si dividimos entre [matemáticas] 6 ^ {x} [/ matemáticas] obtenemos [matemáticas] 2 = 3 ^ {- x} + 2 ^ {- x} [/ matemáticas]

No creo que haya una solución puramente algebraica, pero sabes que cualquier cosa con la potencia 0 es 1, y 1 + 1 es 2. (Técnicamente ni siquiera tienes que hacer el primer paso para ver esto).

Suponga que 2 ^ x y 3 ^ y son algunos números reales positivos a y b respectivamente.
obtienes a + b = 2ab
por la desigualdad am-gm,
((a + b) / 2)> raíz (ab),
implicando, ab> raíz (ab)
implicando, raíz (ab)> 1
por lo tanto 6 ^ (x / 2)> 1 …

1) Si usó la tecla x, generalmente hace que x sea igual a cero. Cuidado con eso en el futuro.

2) Cualquier cosa multiplicada por 0 es igual a 0, por lo que ES correcto. Sin embargo, puede haber más de una solución.