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martes, 15 de diciembre de 2015

Resolver las siguientes ecuaciones

ENUNCIADO. Resolver las siguientes ecuaciones:
a) \sqrt{x-1}+1=x
b) x^4-5x^2-36=0

SOLUCIÓN.
a)
\sqrt{x-1}+1=x
  \sqrt{x-1}=x-1
    (\sqrt{x-1} )^2=(x-1)^2
      x-1=(x-1)^2     (1)
        (x-1)^2-(x-1)=0
          (x-1)\left((x-1)-1\right)=0
            (x-1)(x-2)=0 \Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} x-1=0 \Leftrightarrow x=1 \\ \text{ó} \\ x-2=0 \Leftrightarrow x=2 \end{matrix}\right.

NOTA: Otra forma de proceder, a partir de (1), es la siguiente
      x-1=(x-1)^2
        x-1=x^2-2x+1
          0=x^2-2x-x+1+1
            0=x^2-3x+2
              x=\dfrac{-(-3)\pm \sqrt{(-3)^2-4\cdot 1\cdot 2}}{2 \cdot 1}=\dfrac{3\pm 1}{2}=\left\{\begin{matrix} 2 \\ \text{ó} \\ 1 \end{matrix}\right.
Concluyendo. La solución de la ecuación pedida es viene dada por el conjunto de números reales \{1\,,\,2\}

b)
Como x^4-5x^2-36=0 puede escribirse de la forma (x^2)^2-5x^2-36=0, llamando t a x^2, la ecuación dada se transforma en la ecuación de segundo grado t^2-5t^2-36=0; resolviéndola: t=\dfrac{-(-5)\pm \sqrt{(-5)^2 -4 \cdot 1 \cdot (-36)}}{2\cdot 1}=\dfrac{5\pm \sqrt{169}}{2}=\dfrac{5\pm 13}{2}=\left\{\begin{matrix} 9 \\ \text{ó} \\ -4 \end{matrix}\right.
Finalmente, por ser x^2=t tenemos que x=\sqrt{t}, luego encontramos los valores pedidos de x razonando de la siguiente manera:
    Si t=9, x=\sqrt{9}=\pm 3
    Si t=-4, x=\sqrt{-4} \notin \mathbb{R}
Concluimos, pues, que la solución de la ecuación pedida es viene dada por el conjunto de números reales \{-3\,,\,3\}

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