4. (Dificultad: 5/10) Resolver para x la siguiente ecuación:
e2x−2e−2x−1=0
Solución
Proposición |
Razón |
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1. | e2x−2e−2x−1=0 | Planteamiento del problema. |
2. | e2x−2e2x−1=0 | De 1. Propiedad de los exponentes. |
3. | e2x⋅e2xe2x−2e2x=1 | De 2. Multiplico numerador y denominador por la misma cantidad. |
4. | e4x−2e2x=1 | De 3. Suma de fracciones. |
5. | e4x−2=e2x | De 4. Propiedad de los reales. |
6. | e4x−e2x−2=0 | De 5. Propiedad de los reales. |
7. | (e2x)2−(e2x)1−2=0 | De 6. Usando leyes de los exponentes, llevamos a la forma cuadrática x2+Bx+C=0. |
8. | (e2x−2)(e2x+1)=0 | De 7. Factorizamos polinomio de segundo grado. |
9. | e2x=2 | De 8. Primer cero del polinomio (primera solución). |
10. | e2x=−1 | De 8. Segundo cero del polinomio (segunda solución). |
11. | lne2x=ln2 | De 9. Logaritmo natural a ambos lados. |
12. | 2x=ln2 | De 11. Por definición de logaritmo natural. |
13. | x=ln22=0.347 | De 12. Propiedad de los reales. Solución. |
14. | lne2x=ln(−1) | De 10. Logaritmo natural a ambos lados. |
15. | 2x=ln(−1) | De 14. Por definición de logaritmo natural. |
16. | x=ln(−1)2 | De 15. De 12. Propiedad de los reales. |
17. | ln(−1) no existe | De 16. La función ln(x) no está definida para x≤0. Sólo es válida la solución hallada en el paso 13. |
Figura 1. Gráficas de la función f(x)=e2x−2e−2x−1.
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