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Equazioni esponenziali

  

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Risolvere le seguenti equazioni esponenziali :

a) 3 * 4^x + 7/4 * 4^x = 19 * rad 2   Risposta x = 5/4

b) 5 * 2^x + 2^x- 3= 328  Risposta x = 6

c) 3 * 5^x + 5^x+1 = 8* 5^3  Risposta x = 3

d) 6 * 3^x+2 + 64 * 2^x-2 = 5* 3^x+3  Risposta x = - 4

e) 2^x + 2^x+1 = -2^x-1 + 7  Risposta x = 1

f) 3^x+1/2 - 3^x = 9 (rad 3 -1) Risposta x = 2

g) (rad2)^x + (rad2)^x-1 = 2 (rad2 + 1) Risposta x = 3

h )3^2-x + 3^3-x = 12  Risposta x = 1

i) 4^x + (2^x)^2 - 2^2(x-2) = 124  Risposta x = 3

l) 7^x + 49^x/2 = 2 * rad 5 343  Risposta x = 3/5

m) 4^2x-1 - 4^2x + 1 + 3 * 2^4x = -3/2  Risposta x = 1/4.

Grazie a tutti coloro che vorranno aiutarmi. Chiedo, se possibile, di specificare i passaggi per ottenere il risultato finale.

 

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@Beppe 

Ciao Beppe, 

 Se hai dubbi sui miei procedimenti fammi sapere! Dovrebbe essere tutti. 

IMG 20220720 135139

Es c) 

3*5^(x) + 5* 5^(x) = 8*5³

8* 5^(x) = 8* 5^(3)

x=3

 

Es d) 

6 * 3^(x+2) + 64 * 2^(x-2) = 5* 3^(x+3) 

6*3^(x) *9 + 64*2^(x)*(1/4)=5*27*3^(x)

81*3^(x) = 16*2^(x)

81/16 = (2/3)^(x)

81/16 = (3/2)^( - x) 

x= - 4

 

Es f) 

3^x+1/2 - 3^x = 9 (rad 3 -1)

rad(3)*3^(x) - 3^(x) = 3² * (rad3 - 1)

(rad3 - 1)*3^(x) = (rad3 - 1)* 3²

 

 

Es h) 

3^(2-x) + 3^(3-x) = 12 

9*3^( - x) + 27*3^( - x) = 12

36*3^( - x) = 12

3^( - x) = 1/3

(1/3)^(x) = 1/3

x=1

 

ES m) 

Sono importanti le parentesi quando inserisci gli esponenti 

4^(2x - 1) - 4^(2x + 1) + 3*2^(4x) = - 3/2

4^(2x) * 1/4 - 4^(2x) * 4 + 3*4^(2x) = - 3/2

4^(2x) * [(1/4) - 4 + 3] = - 3/2

4^(2x) * (-3/4) = - (3/2)

 

Moltiplicando entrambi i termini per ( - 4/3), si ottiene:

 

4^(2x) = 2

2^(4x) = 2^(1)

4x=1  ==> x=1/4

 

Es I) 

4^x + (2^x)^2 - 2^2(x-2) = 124  

2^(2x) + 2^(2x) - 2^(2x) * (1/16) = 124

[1+1- (1/16)] *2^(2x) = 124

(31/16)*2^(2x) = 124

2^(2x) = 124*(16/31)

2^(2x) = 64 = 2^(6)

2x=6

x=3

 

Buona giornata.

Stefano 



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Te ne posso svolgere una. Al massimo due.
Non di più, altrimenti vi mettete in testa di poterci assegnare tutti i compiti
delle vacanze, mentre voi non imparate nulla.

La mia scelta cade su e)

Scrivo correttamente le parentesi

2^x + 2^(x+1) = - 2^(x-1) + 7

applico le proprietà delle potenze

2^x + 2^x * 2 = - 2^x * 2^(-1) + 7

portato a sinistra il termine con x che sta a destra
raccolgo il fattore comune 2^x

2^x (1 + 2 + 1/2) = 7

e se ne deduce l'equazione elementare

2^x * 7/2 = 7

2^x = 2/7 * 7 = 2

2^x = 2^1

due potenze che hanno la stessa base sono uguali se gli esponenti sono uguali

x = 1

 

Eccezionalmente, risolvo anche b)

 

5*2^x + 2^(x-3) = 328

5*2^x + 2^x * 2^(-3) = 328

2^x * [ 5 + 1/8 ] = 328

2^x = 328 : (40 + 1)/8

2^x = 328*8/41 = 8*8

2^x = 64 = 2^6

da cui infine

x = 6.

@eidosm 

Ciao grazie mille per la risposta. Volevo solo precisare che non sto svolgendo i compiti per le vacanze, perché alla veneranda età di 63 anni, non so neppure più cosa siano. Sono una persona che, da autodidatta, sta cercando di approfondire le vecchie nozioni scolastiche per mantenere la mente allenata. Comunque vivi ringraziamenti per lo svolgimento dell'esercizio e. Buona giornata.



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Caro Beppe, visto che ormai siamo vecchi amici dopo che t'ho risposto a una quarantina d'esercizi, porgo io una domanda a te prima d'entrare nel merito della tua: se chiedi venerazione per la tua età di appena 63 anni (io continuai a fare sali e scendi per le scale del mio ITIS fino a 67: mi chiamavano in continuazione! Bei tempi ...) che dovrei fare io che ne ho venti di più? Chiedere l'inchino?
------------------------------
Circa la tua domanda, oltre alla sovrabbondanza già rimproveratati da @StefanoPescetto e da @EidosM che non t'avevano riconosciuto, devo rammentarti che le espressioni algebriche non sono né disegnini né testo narrativo e che per scriverle in linea con un editor di testo ci sono convenzioni che risalgono al 1958. Si devono mettere TUTTI gli operatori e le parentesi, se no si dà luogo ad equivoci di lettura e possibili risposte sprecate.
In sintesi: LA STITICHEZZA PARENTETICA E OPERATORIA GENERA ESPRESSIONI EQUIVOCHE.
Tu chiedi "di specificare i passaggi"; ma, prima di quelli di calcolo,il primo passaggio è il riscrivere l'espressione in linea invece della scrittura fantasiosa evidenziando i possibili equivoci; poi, ovviamente, si possono calcolare solo le espressioni non equivoche cioè ben formate secondo una qualche sintassi ragionevole.
Perciò il mio primo aiuto è la riscrittura della tua sovrabbondanza, con qualche promemoria.
==============================
Qui c'è la trascrizione di ciò che hai scritto di cui ho solo aggiustato l'apparenza mettendo fra quadratelli il valore della radice [x = ] e fra parentesi il tuo risultato atteso (r.a.: ...) che quasi sempre, come puoi vedere, c'entra come i cavoli a merenda.
Il motivo è nelle tue convinzioni sintattiche che non comprendono due punti fondamentali: primo che è indispensabile porre fra parentesi ogni subespressione; secondo che lo spazio non può avere, e di fatto non ha, alcun valore sintattico e lo si usa solo per migliorare la leggibilità: NON ATTENDERTI CHE METTERNE O NO INFLUISCA SUI SIGNIFICATI (quindi le stringhe marcate "f)", "g)" ed "l)" non costituiscono un'espressione).
Per controllare che la tua scrittura significhi ciò che intendi e non altro ti consiglio vivamente di sottoporla a WolframAlpha: se il paragrafo "Input" mostra ciò che intendi, tutto ok; altrimenti devi parentetizzare qualche subespressione e/o esplicitare qualche operatore (di solito "* asterisco" di moltiplicazione e/o "^ caret" di esponenziazione).
Come esempio, sulla tua stringa marcata "m)", vedi al link
http://www.wolframalpha.com/input?i=4%5E2x-1+-+4%5E2x+%2B+1+%2B+3+*+2%5E4x+%3D+-3%2F2
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a) 3*4^x + (7/4)*4^x = 19*√2 [x = 5/4] (r.a.: 5/4)
b) 5*2^x + 2^x - 3 = 328 [x = log(2, 331/6) ~= 5.7857] (r.a.: 6)
c) 3*5^x + 5^x + 1 = 8*5^3 [x = log(5, 999/4) ~= 3.43] (r.a.: 3)
d) 6*3^x + 2 + 64*2^x - 2 = 5*3^x + 3 [x ~= - 4.4] (r.a.: - 4)
e) 2^x + 2^x + 1 = - 2^x - 1 + 7 [x = log(2, 5/3) ~= 0.7] (r.a.: 1)
f) 3^x + 1/2 - 3^x = 9 (√3 - 1) [x = ???] (r.a.: 2)
g) (√2)^x + (√2)^x - 1 = 2 (√2 + 1) [x = ???] (r.a.: 3)
h) 3^2 - x + 3^3 - x = 12 [x = 12] (r.a.: 1)
i) 4^x + (2^x)^2 - 2^2*(x - 2) = 124 [x = - 29 oppure 3] (r.a.: 3)
l) 7^x + 49^x/2 = 2*√5 343 [x = ???] (r.a.: 3/5)
m) 4^2*x - 1 - 4^2*x + 1 + 3*2^4*x = - 3/2 [x = - 1/32] (r.a.: 1/4)
------------------------------
SANARE GLI EQUIVOCI vuol dire scegliere arbitrariamente una delle 2^N versioni possibili in una stringa con N sospetti di operatore e/o coppia di parentesi rimasti nella tastiera:
* "9 (rad 3 -1)" cos'è? 9^(√3 - 1) o 9*(√3 - 1)?
* "2 (rad2 + 1)" cos'è? 2^(√2 + 1) o 2*(√2 + 1)?
* "2 * rad 5 343" cos'è? (2*√5)^343, (2*√5)*343 o 2*(√5)^343?
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PASSAGGI PER OTTENERE IL RISULTATO
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A) Procedura generale
Una volta che, con l'ausilio di WolframAlpha, avrai sanato gli equivoci vedrai che le espressioni ottenute consisteranno di termini T con la forma
* T = c*B^(m*x + q)
dove i coefficienti (m, q), se non sono zeri, sono interi (m > 0); e B può essere una potenza naturale di un numero primo b
* T = c*(b^k)^(m*x + q)
Questo termine si normalizza applicando le proprietà "potenza di potenza" e "prodotto di potenze"
* T = c*(b^k)^(m*x + q) =
= c*(b)^(k*(m*x + q)) =
= c*(b)^(k*m*x + k*q) =
= c*((b)^(k*q))*(b)^(k*m*x) =
= c*((b)^(k*q))*(b^x)^(k*m)
cioè il prodotto fra un unico coefficiente
* C = c*(b)^(k*q)
e un'unica potenza di base l'esponenziale semplice di un primo
* u = b^x
e di esponente un naturale
* n = k*m
cioè ancora
* T = c*((b)^(k*q))*(b^x)^(k*m) ≡ C*u^n
---------------
A questo punto l'equazione esponenziale è diventata un'equazione razionale nella variabile u di grado N pari al massimo n, e quindi con N radici; per ciascuna radice r si forma un'equazione esponenziale elementare
* u = b^x = r ≡ x = log(b, r) = ln(r)/ln(b)
------------------------------
B) Procedure semplificate per casi particolari
---------------
B1) Se c'è un solo termine esponenziale e un termine noto potenza di b
* b^(h*x) = b^q ≡ h*x = q ≡ x = q/h
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B2) Se ci sono due termini esponenziali elementari di basi diverse
* m*B^x = n*C^x ≡ (B/C)^x = n/m ≡ x = log(B/C, n/m)



Risposta
SOS Matematica

4.6
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