Cálculo Ejemplos

$\log_{2} (x + 1) + \log_{2} (x - 3) = 5$

Paso 1

Simplifica el lado izquierdo.

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Paso 1.1

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

$\log_{2} ((x + 1) (x - 3)) = 5$

Paso 1.2

Expande $(x + 1) (x - 3)$ con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).

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Paso 1.2.1

Aplica la propiedad distributiva.

$\log_{2} (x (x - 3) + 1 (x - 3)) = 5$

Paso 1.2.2

Aplica la propiedad distributiva.

$\log_{2} (x \cdot x + x \cdot - 3 + 1 (x - 3)) = 5$

Paso 1.2.3

Aplica la propiedad distributiva.

$\log_{2} (x \cdot x + x \cdot - 3 + 1 x + 1 \cdot - 3) = 5$

Paso 1.3

Simplifica y combina los términos similares.

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Paso 1.3.1

Simplifica cada término.

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Paso 1.3.1.1

Multiplica $x$ por $x$ .

$\log_{2} (x^{2} + x \cdot - 3 + 1 x + 1 \cdot - 3) = 5$

Paso 1.3.1.2

Mueve $- 3$ a la izquierda de $x$ .

$\log_{2} (x^{2} - 3 \cdot x + 1 x + 1 \cdot - 3) = 5$

Paso 1.3.1.3

Multiplica $x$ por $1$ .

$\log_{2} (x^{2} - 3 x + x + 1 \cdot - 3) = 5$

Paso 1.3.1.4

Multiplica $- 3$ por $1$ .

$\log_{2} (x^{2} - 3 x + x - 3) = 5$

Paso 1.3.2

Suma $- 3 x$ y $x$ .

$\log_{2} (x^{2} - 2 x - 3) = 5$

Paso 2

Reescribe $\log_{2} (x^{2} - 2 x - 3) = 5$ 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 $b^{y} = x$ .

$2^{5} = x^{2} - 2 x - 3$

Paso 3

Resuelve $x$

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Paso 3.1

Reescribe la ecuación como $x^{2} - 2 x - 3 = 2^{5}$ .

$x^{2} - 2 x - 3 = 2^{5}$

Paso 3.2

Eleva $2$ a la potencia de $5$ .

$x^{2} - 2 x - 3 = 32$

Paso 3.3

Resta $32$ de ambos lados de la ecuación.

$x^{2} - 2 x - 3 - 32 = 0$

Paso 3.4

Resta $32$ de $- 3$ .

$x^{2} - 2 x - 35 = 0$

Paso 3.5

Factoriza $x^{2} - 2 x - 35$ con el método AC.

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Paso 3.5.1

Considera la forma $x^{2} + b x + c$ . Encuentra un par de números enteros cuyo producto sea $c$ y cuya suma sea $b$ . En este caso, cuyo producto es $- 35$ y cuya suma es $- 2$ .

$- 7, 5$

Paso 3.5.2

Escribe la forma factorizada mediante estos números enteros.

$(x - 7) (x + 5) = 0$

Paso 3.6

Si cualquier factor individual en el lado izquierdo de la ecuación es igual a $0$ , la expresión completa será igual a $0$ .

$x - 7 = 0$

$x + 5 = 0$

Paso 3.7

Establece $x - 7$ igual a $0$ y resuelve $x$ .

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Paso 3.7.1

Establece $x - 7$ igual a $0$ .

$x - 7 = 0$

Paso 3.7.2

Suma $7$ a ambos lados de la ecuación.

$x = 7$

Paso 3.8

Establece $x + 5$ igual a $0$ y resuelve $x$ .

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Paso 3.8.1

Establece $x + 5$ igual a $0$ .

$x + 5 = 0$

Paso 3.8.2

Resta $5$ de ambos lados de la ecuación.

$x = - 5$

Paso 3.9

La solución final comprende todos los valores que hacen $(x - 7) (x + 5) = 0$ verdadera.

$x = 7, - 5$

Paso 4

Excluye las soluciones que no hagan que $\log_{2} (x + 1) + \log_{2} (x - 3) = 5$ sea verdadera.

$x = 7$