Álgebra Ejemplos

$\log_{2} (x + 3) + \log_{2} (x - 3) = 4$

Paso 1

Simplifica el lado izquierdo.

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Paso 1.1

Usa las propiedades de los logaritmos del producto, $\log_{b} (x) + \log_{b} (y) = \log_{b} (x y)$ .

$\log_{2} ((x + 3) (x - 3)) = 4$

Paso 1.2

Expande $(x + 3) (x - 3)$ con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).

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Paso 1.2.1

Aplica la propiedad distributiva.

$\log_{2} (x (x - 3) + 3 (x - 3)) = 4$

Paso 1.2.2

Aplica la propiedad distributiva.

$\log_{2} (x \cdot x + x \cdot - 3 + 3 (x - 3)) = 4$

Paso 1.2.3

Aplica la propiedad distributiva.

$\log_{2} (x \cdot x + x \cdot - 3 + 3 x + 3 \cdot - 3) = 4$

Paso 1.3

Simplifica los términos.

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Paso 1.3.1

Combina los términos opuestos en $x \cdot x + x \cdot - 3 + 3 x + 3 \cdot - 3$ .

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Paso 1.3.1.1

Reordena los factores en los términos $x \cdot - 3$ y $3 x$ .

$\log_{2} (x \cdot x - 3 x + 3 x + 3 \cdot - 3) = 4$

Paso 1.3.1.2

Suma $- 3 x$ y $3 x$ .

$\log_{2} (x \cdot x + 0 + 3 \cdot - 3) = 4$

Paso 1.3.1.3

Suma $x \cdot x$ y $0$ .

$\log_{2} (x \cdot x + 3 \cdot - 3) = 4$

Paso 1.3.2

Simplifica cada término.

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Paso 1.3.2.1

Multiplica $x$ por $x$ .

$\log_{2} (x^{2} + 3 \cdot - 3) = 4$

Paso 1.3.2.2

Multiplica $3$ por $- 3$ .

$\log_{2} (x^{2} - 9) = 4$

Paso 2

Reescribe $\log_{2} (x^{2} - 9) = 4$ en formato exponencial mediante la definición de un logaritmo. Si $x$ y $b$ son números reales positivos y $b \neq 1$ , entonces $\log_{b} (x) = y$ es equivalente a $b^{y} = x$ .

$2^{4} = x^{2} - 9$

Paso 3

Resuelve $x$

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Paso 3.1

Reescribe la ecuación como $x^{2} - 9 = 2^{4}$ .

$x^{2} - 9 = 2^{4}$

Paso 3.2

Eleva $2$ a la potencia de $4$ .

$x^{2} - 9 = 16$

Paso 3.3

Mueve todos los términos que no contengan $x$ al lado derecho de la ecuación.

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Paso 3.3.1

Suma $9$ a ambos lados de la ecuación.

$x^{2} = 16 + 9$

Paso 3.3.2

Suma $16$ y $9$ .

$x^{2} = 25$

Paso 3.4

Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.

$x = \pm \sqrt{25}$

Paso 3.5

Simplifica $\pm \sqrt{25}$ .

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Paso 3.5.1

Reescribe $25$ como $5^{2}$ .

$x = \pm \sqrt{5^{2}}$

Paso 3.5.2

Extrae los términos de abajo del radical, bajo el supuesto de que tienes números reales positivos.

$x = \pm 5$

Paso 3.6

La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.

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Paso 3.6.1

Primero, usa el valor positivo de $\pm$ para obtener la primera solución.

$x = 5$

Paso 3.6.2

Luego, usa el valor negativo de $\pm$ para obtener la segunda solución.

$x = - 5$

Paso 3.6.3

La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.

$x = 5, - 5$

Paso 4

Excluye las soluciones que no hagan que $\log_{2} (x + 3) + \log_{2} (x - 3) = 4$ sea verdadera.

$x = 5$