Pré-cálculo Exemplos

$2^{2 x} + 2^{x + 2} - 12 = 0$

Etapa 1

Fatore o lado esquerdo da equação.

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Etapa 1.1

Reescreva $2^{x + 2}$ como $2^{x} \cdot 2^{2}$ .

$2^{2 x} + 2^{x} \cdot 2^{2} - 12 = 0$

Etapa 1.2

Reescreva $2^{2 x}$ como ${(2^{x})}^{2}$ .

${(2^{x})}^{2} + 2^{x} \cdot 2^{2} - 12 = 0$

Etapa 1.3

Deixe $u = 2^{x}$ . Substitua $u$ em todas as ocorrências de $2^{x}$ .

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Etapa 1.3.1

Eleve $2$ à potência de $2$ .

$u^{2} + u \cdot 4 - 12 = 0$

Etapa 1.3.2

Mova $4$ para a esquerda de $u$ .

$u^{2} + 4 u - 12 = 0$

Etapa 1.4

Fatore $u^{2} + 4 u - 12$ usando o método AC.

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Etapa 1.4.1

Considere a forma $x^{2} + b x + c$ . Encontre um par de números inteiros cujo produto é $c$ e cuja soma é $b$ . Neste caso, cujo produto é $- 12$ e cuja soma é $4$ .

$- 2, 6$

Etapa 1.4.2

Escreva a forma fatorada usando estes números inteiros.

$(u - 2) (u + 6) = 0$

Etapa 1.5

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $2^{x}$ .

$(2^{x} - 2) (2^{x} + 6) = 0$

Etapa 2

Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a $0$ , toda a expressão será igual a $0$ .

$2^{x} - 2 = 0$

$2^{x} + 6 = 0$

Etapa 3

Defina $2^{x} - 2$ como igual a $0$ e resolva para $x$ .

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Etapa 3.1

Defina $2^{x} - 2$ como igual a $0$ .

$2^{x} - 2 = 0$

Etapa 3.2

Resolva $2^{x} - 2 = 0$ para $x$ .

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Etapa 3.2.1

Some $2$ aos dois lados da equação.

$2^{x} = 2$

Etapa 3.2.2

Crie expressões equivalentes na equação que tenham bases iguais.

$2^{x} = 2^{1}$

Etapa 3.2.3

Como as bases são iguais, as duas expressões só serão iguais quando os expoentes também forem iguais.

$x = 1$

Etapa 4

Defina $2^{x} + 6$ como igual a $0$ e resolva para $x$ .

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Etapa 4.1

Defina $2^{x} + 6$ como igual a $0$ .

$2^{x} + 6 = 0$

Etapa 4.2

Resolva $2^{x} + 6 = 0$ para $x$ .

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Etapa 4.2.1

Subtraia $6$ dos dois lados da equação.

$2^{x} = - 6$

Etapa 4.2.2

Obtenha o logaritmo natural dos dois lados da equação para remover a variável do expoente.

$\ln (2^{x}) = \ln (- 6)$

Etapa 4.2.3

Não é possível resolver a equação, porque $\ln (- 6)$ é indefinida.

Indefinido

Etapa 4.2.4

Não há uma solução para $2^{x} = - 6$

Nenhuma solução

Etapa 5

A solução final são todos os valores que tornam $(2^{x} - 2) (2^{x} + 6) = 0$ verdadeiro.

$x = 1$