Genio y genios, ¿puedes encontrar una fórmula para la x desconocida en términos de tres números enteros positivos distintos (N, M y K), donde, N ^ x + M ^ x = K ^ x?

El problema puede reducirse ligeramente en complejidad dividiendo la ecuación entre [matemáticas] K ^ x [/ matemáticas] (que no es cero), dando

[matemáticas] \ left (\ frac {N} {K} \ right) ^ x + \ left (\ frac {M} {K} \ right) ^ x = 1 [/ math]

Entonces, dejando [math] a = \ frac {N} {K} [/ math] y [math] b = \ frac {M} {K} [/ math], obtenemos

[matemáticas] a ^ x + b ^ x = 1 [/ matemáticas]

o

[matemáticas] a ^ x = 1-b ^ x [/ matemáticas]

Ahora, debido a la forma del gráfico [matemática] y = a ^ x [/ matemática] (para [matemática] a> 0 [/ matemática]) y [matemática] y = b ^ x [/ matemática] (para [ matemática] b> 0 [/ matemática]), esta ecuación no puede tener más de una solución real. Entonces, [math] \ mathcal {F} (a, b) [/ math] sea la solución real de la ecuación [math] a ^ x + b ^ x = 1 [/ math], si existe. La solución a su ecuación es así [matemáticas] \ matemáticas {F} \ izquierda (\ frac {N} {K}, \ frac {M} {K} \ derecha) [/ matemáticas].

Si también requiere soluciones complejas, en algunos casos podría haber un número infinito de soluciones.

Por cierto, las dos funciones variables [math] \ mathcal {F} (a, b) [/ math] pueden aproximarse con bastante facilidad usando el método de Newton, por ejemplo, aunque no tenga una forma cerrada que yo sepa.

Bueno, puedes dividir tu ecuación entre [matemáticas] N ^ x [/ matemáticas] y luego introducir los nuevos parámetros [matemáticas] a = \ log \ left (\ frac {M} {N} \ right) [/ matemáticas] y [matemáticas] b = \ log \ left (\ frac {K} {N} \ right) [/ math]. Entonces su ecuación se reduce a:
[matemáticas] e ^ {bx} – e ^ {hacha} = 1 [/ matemáticas]. No hay una solución de forma cerrada de esta ecuación.

Si desea una aproximación, es posible, pero sería imposible usar la fórmula como ya le dijeron otros, en realidad, si se encuentra una fórmula, no habría problemas sin resolver.

Pregunta muy interesante No creo que se encuentre una fórmula aquí en Quora. EDITAR: Debo señalar que esto no significa un desaire para la gente de Quora. Estoy bastante seguro de que actualmente no existe una respuesta simbólica a este problema, por lo que producir una respuesta simbólica probablemente sería un trabajo importante y si alguien elige emprender ese trabajo, probablemente desearía publicarlo en la literatura revisada por pares.
Aquí hay un fragmento de código de Mathematica que genera una función g [n, m, k) que es la solución x a su ecuación.

f: = FindRoot [# 1 ^ x + # 2 ^ x == # 3 ^ x, {x, 1}] &
g [n_, m_, k_]: = x /. f [n, m, k]

y una gráfica para el caso n = 3, con m en el rango de 0-3 yk en el rango de 5-10.