La solución del sistema de ecuaciones exponenciales: 3^x-1 - 2^y=11. 3^x+ 2^y+1 =41

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Respuesta dada por: carbajalhelen
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La solución del sistema de ecuaciones exponenciales planteada es:

y = \frac{ln(8/5) }{ln(2)}

x = \frac{ln(11+2^{\frac{ln(8/5) }{ln(2)}})}{ln(3)}+1

Dado,

3^{x-1}-2^{y}=11 (1)

3^{x}+2^{y+1}=41 (2)

Despejamos x de 1;

3^{x-1}-2^{y}=11

sumar 2^{y} a ambos lados;

3^{x-1}-2^{y}+2^{y}=11+2^{y}

3^{x-1}=11+2^{y}

Por propiedad de logaritmo natural;

Si f(x) = g(x), entonces ln(f(x)) = ln (g(x))

ln(3^{x-1})=ln(11+2^{y})

Aplicando la propiedad:log_{a}(x^{b})  = b.log_{a}(x)

ln(3^{x-1})=ln(11+2^{y})

(x-1)ln(3)=ln(11+2^{y})

Dividimos ambos lados entre ln(3);

\frac{(x-1)ln(3)}{ln(3)} = \frac{ln(11+2^{y})}{ln(3)}

x-1 =  \frac{ln(11+2^{y})}{ln(3)}

Despejamos x;

x = \frac{ln(11+2^{y})}{ln(3)}+1

Sustituimos x en 2;

3^{\frac{ln(11+2^{y})}{ln(3)}+1}+2^{y+1}=41

Restamos 2^{y+1} a ambos lados;

3^{\frac{ln(11+2^{y})}{ln(3)}+1}+2^{y+1}-2^{y+1}=41-2^{y+1}

3^{\frac{ln(11+2^{y})}{ln(3)}+1}=41-2^{y+1}

Aplicando la propiedad:log_{a}(x^{b})  = b.log_{a}(x)

ln(3^{\frac{ln(11+2^{y})}{ln(3)}+1})=ln(41-2^{y+1})

Aplicando la propiedad:log_{a}(x^{b})  = b.log_{a}(x)

(\frac{ln(11+2^{y})}{ln(3)}+1})ln(3)=ln(41-2^{y+1})    

Desarrollar: \frac{ln(11+2^{y})}{ln(3)}+1}

= (\frac{ln(11+2^{y}+ln(3))}{ln(3)})ln(3)=ln(41-2^{y+1})

= ln(11+2^{y})+ln(3)=ln(41-2^{y+1})

Aplicamos propiedades de logaritmos: log_{c}(a)+]log_{c}(b)  = log_{c}(ab)

= ln((11+2^{y}).3)=ln(41-2^{y+1})

= (11+2^{y}).3=41-2^{y+1}

Sumamos  2^{y+1} a ambos lados;

= (11+2^{y}).3+2^{y+1}=41-2^{y+1}+2^{y+1}

=  (11+2^{y}).3+2^{y+1}=41

= 33+3.2^{y}+2^{y+1}=41

= 33+(3+2)2^{y}=41

= 33+5.2^{y}=41

= 5.2^{y}=41-33

= 5.2^{y}=8

= 2^{y}=8/5

= ln(2^{y})=ln(8/5)

yln(2)=ln(8/5)

  • y = \frac{ln(8/5) }{ln(2)}

Sustituyo y en x;

  • x = \frac{ln(11+2^{\frac{ln(8/5) }{ln(2)}})}{ln(3)}+1

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