Cálculo Ejemplos

$\ln (x) + \ln (x - 1) = 3$

Paso 1

Simplifica el lado izquierdo.

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Paso 1.1

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

$\ln (x (x - 1)) = 3$

Paso 1.2

Simplifica mediante la multiplicación.

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Paso 1.2.1

Aplica la propiedad distributiva.

$\ln (x \cdot x + x \cdot - 1) = 3$

Paso 1.2.2

Simplifica la expresión.

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Paso 1.2.2.1

Multiplica $x$ por $x$ .

$\ln (x^{2} + x \cdot - 1) = 3$

Paso 1.2.2.2

Mueve $- 1$ a la izquierda de $x$ .

$\ln (x^{2} - 1 \cdot x) = 3$

Paso 1.3

Reescribe $- 1 x$ como $- x$ .

$\ln (x^{2} - x) = 3$

Paso 2

Para resolver $x$ , reescribe la ecuación mediante las propiedades de los logaritmos.

$e^{\ln (x^{2} - x)} = e^{3}$

Paso 3

Reescribe $\ln (x^{2} - x) = 3$ 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 $b^{y} = x$ .

$e^{3} = x^{2} - x$

Paso 4

Resuelve $x$

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Paso 4.1

Reescribe la ecuación como $x^{2} - x = e^{3}$ .

$x^{2} - x = e^{3}$

Paso 4.2

Resta $e^{3}$ de ambos lados de la ecuación.

$x^{2} - x - e^{3} = 0$

Paso 4.3

Usa la fórmula cuadrática para obtener las soluciones.

$\frac{- b \pm \sqrt{b^{2} - 4 (a c)}}{2 a}$

Paso 4.4

Sustituye los valores $a = 1$ , $b = - 1$ y $c = - e^{3}$ en la fórmula cuadrática y resuelve $x$ .

$\frac{1 \pm \sqrt{{(- 1)}^{2} - 4 \cdot (1 \cdot (- e^{3}))}}{2 \cdot 1}$

Paso 4.5

Simplifica.

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Paso 4.5.1

Simplifica el numerador.

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Paso 4.5.1.1

Eleva $- 1$ a la potencia de $2$ .

$x = \frac{1 \pm \sqrt{1 - 4 \cdot 1 \cdot (- 1 e^{3})}}{2 \cdot 1}$

Paso 4.5.1.2

Multiplica $- 4 \cdot 1 \cdot - 1$ .

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Paso 4.5.1.2.1

Multiplica $- 4$ por $1$ .

$x = \frac{1 \pm \sqrt{1 - 4 \cdot (- 1 e^{3})}}{2 \cdot 1}$

Paso 4.5.1.2.2

Multiplica $- 4$ por $- 1$ .

$x = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 4 e^{3}}}{2 \cdot 1}$

Paso 4.5.2

Multiplica $2$ por $1$ .

$x = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 4 e^{3}}}{2}$

Paso 4.6

La respuesta final es la combinación de ambas soluciones.

$x = \frac{1 + \sqrt{1 + 4 e^{3}}}{2}, \frac{1 - \sqrt{1 + 4 e^{3}}}{2}$

Paso 5

Excluye las soluciones que no hagan que $\ln (x) + \ln (x - 1) = 3$ sea verdadera.

$x = \frac{1 + \sqrt{1 + 4 e^{3}}}{2}$

Paso 6

El resultado puede mostrarse de distintas formas.

Forma exacta:

$x = \frac{1 + \sqrt{1 + 4 e^{3}}}{2}$

Forma decimal:

$x = 5.00949408 \dots$