Matemática básica Exemplos

Löse nach n auf (2^n+2^(-n))/2=(1+4^n)/(2^n+1)
2n+2-n2=1+4n2n+12n+2n2=1+4n2n+1
Etapa 1
Obtenha o logaritmo dos dois lados da equação.
ln(2n+2-n2)=ln(1+4n2n+1)ln(2n+2n2)=ln(1+4n2n+1)
Etapa 2
Reescreva ln(2n+2-n2)ln(2n+2n2) como ln(2n+2-n)-ln(2)ln(2n+2n)ln(2).
ln(2n+2-n)-ln(2)=ln(1+4n2n+1)ln(2n+2n)ln(2)=ln(1+4n2n+1)
Etapa 3
Reescreva ln(1+4n2n+1)ln(1+4n2n+1) como ln(1+4n)-ln(2n+1)ln(1+4n)ln(2n+1).
ln(2n+2-n)-ln(2)=ln(1+4n)-ln(2n+1)ln(2n+2n)ln(2)=ln(1+4n)ln(2n+1)
Etapa 4
Resolva a equação para nn.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1
Use a propriedade dos logaritmos do quociente, logb(x)-logb(y)=logb(xy)logb(x)logb(y)=logb(xy).
ln(2n+2-n2)=ln(1+4n)-ln(2n+1)ln(2n+2n2)=ln(1+4n)ln(2n+1)
Etapa 4.2
Use a propriedade dos logaritmos do quociente, logb(x)-logb(y)=logb(xy)logb(x)logb(y)=logb(xy).
ln(2n+2-n2)=ln(1+4n2n+1)ln(2n+2n2)=ln(1+4n2n+1)
Etapa 4.3
Mova todos os termos que contêm nn para o lado esquerdo da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1
Subtraia ln(1+4n2n+1)ln(1+4n2n+1) dos dois lados da equação.
ln(2n+2-n2)-ln(1+4n2n+1)=0ln(2n+2n2)ln(1+4n2n+1)=0
Etapa 4.3.2
Use a propriedade dos logaritmos do quociente, logb(x)-logb(y)=logb(xy)logb(x)logb(y)=logb(xy).
ln(2n+2-n21+4n2n+1)=0ln2n+2n21+4n2n+1=0
Etapa 4.3.3
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
ln(2n+2-n22n+11+4n)=0ln(2n+2n22n+11+4n)=0
Etapa 4.3.4
Multiplique 2n+2-n22n+2n2 por 2n+11+4n2n+11+4n.
ln((2n+2-n)(2n+1)2(1+4n))=0ln((2n+2n)(2n+1)2(1+4n))=0
ln((2n+2-n)(2n+1)2(1+4n))=0ln((2n+2n)(2n+1)2(1+4n))=0
Etapa 4.4
Reescreva ln((2n+2-n)(2n+1)2(1+4n))=0ln((2n+2n)(2n+1)2(1+4n))=0 na forma exponencial usando a definição de um logaritmo. Se xx e bb forem números reais positivos e bb11, então logb(x)=ylogb(x)=y será equivalente a by=xby=x.
e0=(2n+2-n)(2n+1)2(1+4n)e0=(2n+2n)(2n+1)2(1+4n)
Etapa 4.5
Multiplique usando a regra de três para remover a fração.
(2n+2-n)(2n+1)=e0(2(1+4n))(2n+2n)(2n+1)=e0(2(1+4n))
Etapa 4.6
Simplifique e0(2(1+4n))e0(2(1+4n)).
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.6.1
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.6.1.1
Qualquer coisa elevada a 00 é 11.
(2n+2-n)(2n+1)=1(2(1+4n))(2n+2n)(2n+1)=1(2(1+4n))
Etapa 4.6.1.2
Multiplique 2(1+4n)2(1+4n) por 1.
(2n+2-n)(2n+1)=2(1+4n)
(2n+2-n)(2n+1)=2(1+4n)
Etapa 4.6.2
Aplique a propriedade distributiva.
(2n+2-n)(2n+1)=21+24n
Etapa 4.6.3
Multiplique 2 por 1.
(2n+2-n)(2n+1)=2+24n
Etapa 4.6.4
Multiplique 24n.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.6.4.1
Reescreva 4 como 22.
(2n+2-n)(2n+1)=2+2(22)n
Etapa 4.6.4.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, (am)n=amn.
(2n+2-n)(2n+1)=2+222n
Etapa 4.6.4.3
Use a regra da multiplicação de potências aman=am+n para combinar expoentes.
(2n+2-n)(2n+1)=2+21+2n
(2n+2-n)(2n+1)=2+21+2n
(2n+2-n)(2n+1)=2+21+2n
Etapa 4.7
Mova todos os termos que contêm n para o lado esquerdo da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.7.1
Subtraia 21+2n dos dois lados da equação.
(2n+2-n)(2n+1)-21+2n=2
Etapa 4.7.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.7.2.1
Expanda (2n+2-n)(2n+1) usando o método FOIL.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.7.2.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
2n(2n+1)+2-n(2n+1)-21+2n=2
Etapa 4.7.2.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
2n2n+2n1+2-n(2n+1)-21+2n=2
Etapa 4.7.2.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
2n2n+2n1+2-n2n+2-n1-21+2n=2
2n2n+2n1+2-n2n+2-n1-21+2n=2
Etapa 4.7.2.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.7.2.2.1
Multiplique 2n por 2n somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.7.2.2.1.1
Use a regra da multiplicação de potências aman=am+n para combinar expoentes.
2n+n+2n1+2-n2n+2-n1-21+2n=2
Etapa 4.7.2.2.1.2
Some n e n.
22n+2n1+2-n2n+2-n1-21+2n=2
22n+2n1+2-n2n+2-n1-21+2n=2
Etapa 4.7.2.2.2
Multiplique 2n por 1.
22n+2n+2-n2n+2-n1-21+2n=2
Etapa 4.7.2.2.3
Multiplique 2-n por 2n somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.7.2.2.3.1
Use a regra da multiplicação de potências aman=am+n para combinar expoentes.
22n+2n+2-n+n+2-n1-21+2n=2
Etapa 4.7.2.2.3.2
Some -n e n.
22n+2n+20+2-n1-21+2n=2
22n+2n+20+2-n1-21+2n=2
Etapa 4.7.2.2.4
Simplifique 20.
22n+2n+1+2-n1-21+2n=2
Etapa 4.7.2.2.5
Multiplique 2-n por 1.
22n+2n+1+2-n-21+2n=2
22n+2n+1+2-n-21+2n=2
22n+2n+1+2-n-21+2n=2
22n+2n+1+2-n-21+2n=2
Etapa 4.8
Mova todos os termos que não contêm n para o lado direito da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.8.1
Subtraia 1 dos dois lados da equação.
22n+2n+2-n-21+2n=2-1
Etapa 4.8.2
Subtraia 1 de 2.
22n+2n+2-n-21+2n=1
22n+2n+2-n-21+2n=1
Etapa 4.9
Reescreva 21+2n como 2122n.
22n+2n+2-n-(222n)=1
Etapa 4.10
Reescreva 22n como exponenciação.
(2n)2+2n+2-n-(222n)=1
Etapa 4.11
Reescreva 2-n como exponenciação.
(2n)2+2n+(2n)-1-(222n)=1
Etapa 4.12
Reescreva 22n como exponenciação.
(2n)2+2n+(2n)-1-(2(2n)2)=1
Etapa 4.13
Remova os parênteses.
(2n)2+2n+(2n)-1-2(2n)2=1
Etapa 4.14
Substitua u por 2n.
u2+u+u-1-2u2=1
Etapa 4.15
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.15.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo b-n=1bn.
u2+u+1u-2u2=1
Etapa 4.15.2
Avalie o expoente.
u2+u+1u-1(2u2)=1
Etapa 4.15.3
Multiplique -1 por 2.
u2+u+1u-2u2=1
u2+u+1u-2u2=1
Etapa 4.16
Subtraia 2u2 de u2.
-u2+u+1u=1
Etapa 4.17
Resolva u.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.1
Encontre o MMC dos termos na equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.1.1
Encontrar o MMC de uma lista de valores é o mesmo que encontrar o MMC dos denominadores desses valores.
1,1,u,1
Etapa 4.17.1.2
O MMC de um e qualquer expressão é a expressão.
u
u
Etapa 4.17.2
Multiplique cada termo em -u2+u+1u=1 por u para eliminar as frações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.2.1
Multiplique cada termo em -u2+u+1u=1 por u.
-u2u+uu+1uu=1u
Etapa 4.17.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.2.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.2.2.1.1
Multiplique u2 por u somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.2.2.1.1.1
Mova u.
-(uu2)+uu+1uu=1u
Etapa 4.17.2.2.1.1.2
Multiplique u por u2.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.2.2.1.1.2.1
Eleve u à potência de 1.
-(u1u2)+uu+1uu=1u
Etapa 4.17.2.2.1.1.2.2
Use a regra da multiplicação de potências aman=am+n para combinar expoentes.
-u1+2+uu+1uu=1u
-u1+2+uu+1uu=1u
Etapa 4.17.2.2.1.1.3
Some 1 e 2.
-u3+uu+1uu=1u
-u3+uu+1uu=1u
Etapa 4.17.2.2.1.2
Multiplique u por u.
-u3+u2+1uu=1u
Etapa 4.17.2.2.1.3
Cancele o fator comum de u.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.2.2.1.3.1
Cancele o fator comum.
-u3+u2+1uu=1u
Etapa 4.17.2.2.1.3.2
Reescreva a expressão.
-u3+u2+1=1u
-u3+u2+1=1u
-u3+u2+1=1u
-u3+u2+1=1u
Etapa 4.17.2.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.2.3.1
Multiplique u por 1.
-u3+u2+1=u
-u3+u2+1=u
-u3+u2+1=u
Etapa 4.17.3
Resolva a equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.3.1
Subtraia u dos dois lados da equação.
-u3+u2+1-u=0
Etapa 4.17.3.2
Fatore o lado esquerdo da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.3.2.1
Reordene os termos.
-u3+u2-u+1=0
Etapa 4.17.3.2.2
Fatore o máximo divisor comum de cada grupo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.3.2.2.1
Agrupe os dois primeiros termos e os dois últimos termos.
(-u3+u2)-u+1=0
Etapa 4.17.3.2.2.2
Fatore o máximo divisor comum (MDC) de cada grupo.
u2(-u+1)+1(-u+1)=0
u2(-u+1)+1(-u+1)=0
Etapa 4.17.3.2.3
Fatore o polinômio desmembrando o máximo divisor comum, -u+1.
(-u+1)(u2+1)=0
(-u+1)(u2+1)=0
Etapa 4.17.3.3
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a 0, toda a expressão será igual a 0.
-u+1=0
u2+1=0
Etapa 4.17.3.4
Defina -u+1 como igual a 0 e resolva para u.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.3.4.1
Defina -u+1 como igual a 0.
-u+1=0
Etapa 4.17.3.4.2
Resolva -u+1=0 para u.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.3.4.2.1
Subtraia 1 dos dois lados da equação.
-u=-1
Etapa 4.17.3.4.2.2
Divida cada termo em -u=-1 por -1 e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.3.4.2.2.1
Divida cada termo em -u=-1 por -1.
-u-1=-1-1
Etapa 4.17.3.4.2.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.3.4.2.2.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
u1=-1-1
Etapa 4.17.3.4.2.2.2.2
Divida u por 1.
u=-1-1
u=-1-1
Etapa 4.17.3.4.2.2.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.3.4.2.2.3.1
Divida -1 por -1.
u=1
u=1
u=1
u=1
u=1
Etapa 4.17.3.5
Defina u2+1 como igual a 0 e resolva para u.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.3.5.1
Defina u2+1 como igual a 0.
u2+1=0
Etapa 4.17.3.5.2
Resolva u2+1=0 para u.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.3.5.2.1
Subtraia 1 dos dois lados da equação.
u2=-1
Etapa 4.17.3.5.2.2
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
u=±-1
Etapa 4.17.3.5.2.3
Reescreva -1 como i.
u=±i
Etapa 4.17.3.5.2.4
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.17.3.5.2.4.1
Primeiro, use o valor positivo de ± para encontrar a primeira solução.
u=i
Etapa 4.17.3.5.2.4.2
Depois, use o valor negativo de ± para encontrar a segunda solução.
u=-i
Etapa 4.17.3.5.2.4.3
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
u=i,-i
u=i,-i
u=i,-i
u=i,-i
Etapa 4.17.3.6
A solução final são todos os valores que tornam (-u+1)(u2+1)=0 verdadeiro.
u=1,i,-i
u=1,i,-i
u=1,i,-i
Etapa 4.18
Substitua 1 por u em u=2n.
1=2n
Etapa 4.19
Resolva 1=2n.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.19.1
Reescreva a equação como 2n=1.
2n=1
Etapa 4.19.2
Obtenha o logaritmo natural dos dois lados da equação para remover a variável do expoente.
ln(2n)=ln(1)
Etapa 4.19.3
Expanda ln(2n) movendo n para fora do logaritmo.
nln(2)=ln(1)
Etapa 4.19.4
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.19.4.1
O logaritmo natural de 1 é 0.
nln(2)=0
nln(2)=0
Etapa 4.19.5
Divida cada termo em nln(2)=0 por ln(2) e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.19.5.1
Divida cada termo em nln(2)=0 por ln(2).
nln(2)ln(2)=0ln(2)
Etapa 4.19.5.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.19.5.2.1
Cancele o fator comum de ln(2).
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.19.5.2.1.1
Cancele o fator comum.
nln(2)ln(2)=0ln(2)
Etapa 4.19.5.2.1.2
Divida n por 1.
n=0ln(2)
n=0ln(2)
n=0ln(2)
Etapa 4.19.5.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.19.5.3.1
Divida 0 por ln(2).
n=0
n=0
n=0
n=0
Etapa 4.20
Substitua i por u em u=2n.
i=2n
Etapa 4.21
Resolva i=2n.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.21.1
Reescreva a equação como 2n=i.
2n=i
Etapa 4.21.2
Obtenha o logaritmo natural dos dois lados da equação para remover a variável do expoente.
ln(2n)=ln(i)
Etapa 4.21.3
Expanda ln(2n) movendo n para fora do logaritmo.
nln(2)=ln(i)
Etapa 4.21.4
Divida cada termo em nln(2)=ln(i) por ln(2) e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.21.4.1
Divida cada termo em nln(2)=ln(i) por ln(2).
nln(2)ln(2)=ln(i)ln(2)
Etapa 4.21.4.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.21.4.2.1
Cancele o fator comum de ln(2).
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.21.4.2.1.1
Cancele o fator comum.
nln(2)ln(2)=ln(i)ln(2)
Etapa 4.21.4.2.1.2
Divida n por 1.
n=ln(i)ln(2)
n=ln(i)ln(2)
n=ln(i)ln(2)
n=ln(i)ln(2)
n=ln(i)ln(2)
Etapa 4.22
Substitua -i por u em u=2n.
-i=2n
Etapa 4.23
Resolva -i=2n.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.23.1
Reescreva a equação como 2n=-i.
2n=-i
Etapa 4.23.2
Obtenha o logaritmo natural dos dois lados da equação para remover a variável do expoente.
ln(2n)=ln(-i)
Etapa 4.23.3
Não é possível resolver a equação, porque ln(-i) é indefinida.
Indefinido
Etapa 4.23.4
Não há uma solução para 2n=-i
Nenhuma solução
Nenhuma solução
Etapa 4.24
Liste as soluções que tornam a equação verdadeira.
n=0,ln(i)ln(2)
n=0,ln(i)ln(2)
 [x2  12  π  xdx ]