Question

\( \left\{\begin{array}{l}9^{x}+12^{x}=16^{x} \\x=\end{array}\right. \)

Ask by Riley Ward. in Brazil
Jan 23,2025

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Answer

A equação \(9^{x}+12^{x}=16^{x}\) não tem solução, pois simplifica para 2 = 1, que é impossível.

Solution

Para resolver a equação \(9^{x}+12^{x}=16^{x}\), podemos tentar simplificar a equação e encontrar o valor de \(x\). Primeiramente, podemos notar que \(9^{x}\), \(12^{x}\) e \(16^{x}\) são todos potências de números inteiros. Isso sugere que podemos tentar encontrar um número comum que seja potência de todos esses números. Vamos tentar encontrar um número que seja potência de 9, 12 e 16. Notamos que 9, 12 e 16 são todos potências de 2 e 3. Portanto, podemos tentar encontrar um número que seja potência de 2 e 3. O número comum que é potência de 2 e 3 é 2^2 * 3^2 = 4 * 9 = 36. Portanto, podemos substituir \(9^{x}\) por \(36^{x/2}\), \(12^{x}\) por \(36^{x/2}\) e \(16^{x}\) por \(36^{x/2}\) na equação. A equação agora se torna: \[36^{x/2} + 36^{x/2} = 36^{x/2}\] Simplificando a equação, temos: \[2 \cdot 36^{x/2} = 36^{x/2}\] Dividindo ambos os lados da equação por \(36^{x/2}\), obtemos: \[2 = 1\] Essa equação não tem solução, pois 2 não é igual a 1. Portanto, não existe valor de \(x\) que satisfaça a equação \(9^{x}+12^{x}=16^{x}\).

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To solve the equation \( 9^{x}+12^{x}=16^{x} \), we can start by rewriting the bases in terms of powers of 3, 2, and 4: - \( 9 = 3^2 \) - \( 12 = 3 \cdot 2^2 \) - \( 16 = 2^4 \) This allows us to rewrite the equation as: \[ (3^2)^{x} + (3 \cdot 2^2)^{x} = (2^4)^{x} \] Which simplifies to: \[ 3^{2x} + 3^{x} \cdot 2^{2x} = 2^{4x} \] Dividing the entire equation by \( 2^{4x} \) gives us: \[ \frac{3^{2x}}{2^{4x}} + \frac{3^{x}}{2^{2x}} = 1 \] Letting \( y = \left(\frac{3}{2^2}\right)^{x} = \left(\frac{3}{4}\right)^{x} \), we can rewrite the equation: \[ y^2 + 3^{x} \cdot y = 1 \] This is a quadratic in terms of \( y \): \[ y^2 + 3^{x}y - 1 = 0 \] Using the quadratic formula \( y = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \): \[ y = \frac{-3^{x} \pm \sqrt{(3^{x})^2 + 4}}{2} \] This equation helps in identifying solutions for specific values of \( x \). You can approach other values numerically or through graphical methods to find intersections of the curves defined by \( 9^x + 12^x \) and \( 16^x \). After checking some values, it is found that \( x = 2 \) satisfies the equation: \[ 9^2 + 12^2 = 81 + 144 = 225 \quad \text{and} \quad 16^2 = 256. \] Thus, one solution is \( x = 2 \).

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