Pregunta
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2.2 Solve for \( x \), without using a calculator: \( \begin{array}{ll}2.2 .1 & \sqrt[4]{32}=128 \\ 2.2 .2 & x^{\frac{1}{2}}-3 x^{\frac{1}{4}}-10=0\end{array} \)

Ask by Tyler Johnston. in South Africa
Feb 03,2025

Solución de tutoría real

Respuesta verificada por el tutor

Responder

\( x = 625 \)

Solución

Solve the equation \( x^{\frac{1}{2}}-3x^{\frac{1}{4}}-10=0 \). Solve the equation by following steps: - step0: Solve for \(x\): \(x^{\frac{1}{2}}-3x^{\frac{1}{4}}-10=0\) - step1: Find the domain: \(x^{\frac{1}{2}}-3x^{\frac{1}{4}}-10=0,x\geq 0\) - step2: Solve using substitution: \(t^{2}-3t-10=0\) - step3: Factor the expression: \(\left(t-5\right)\left(t+2\right)=0\) - step4: Separate into possible cases: \(\begin{align}&t-5=0\\&t+2=0\end{align}\) - step5: Solve the equation: \(\begin{align}&t=5\\&t=-2\end{align}\) - step6: Substitute back: \(\begin{align}&x^{\frac{1}{4}}=5\\&x^{\frac{1}{4}}=-2\end{align}\) - step7: Solve the equation for \(x:\) \(\begin{align}&x=625\\&x \notin \mathbb{R}\end{align}\) - step8: Find the union: \(x=625\) - step9: Check if the solution is in the defined range: \(x=625,x\geq 0\) - step10: Find the intersection: \(x=625\) The solution to the equation \(x^{\frac{1}{2}}-3x^{\frac{1}{4}}-10=0\) is \(x=625\).

Revisado y aprobado por el equipo de tutoría de UpStudy

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The Deep Dive

To solve \( \sqrt[4]{32} = 128 \), we first recognize that \( 32 \) can be expressed as \( 2^5 \). Therefore, \( \sqrt[4]{32} = (2^5)^{\frac{1}{4}} = 2^{\frac{5}{4}} \), which is not equal to \( 128 \) since \( 128 = 2^7 \). This suggests that the equation \( \sqrt[4]{32} = 128 \) is actually false. Now, let’s solve \( x^{\frac{1}{2}} - 3x^{\frac{1}{4}} - 10 = 0 \). We can make the substitution \( y = x^{\frac{1}{4}} \). Then \( x^{\frac{1}{2}} = y^2 \), so the equation transforms into \( y^2 - 3y - 10 = 0 \). Factoring this gives us \( (y - 5)(y + 2) = 0 \), thus \( y = 5 \) or \( y = -2 \). Since \( y = x^{\frac{1}{4}} \) must be non-negative, we only take \( y = 5 \), which gives us \( x^{\frac{1}{4}} = 5 \) or \( x = 625 \). So the solution is \( x = 625 \).

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