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PROBLEM

7) Solve the logarithmic equation for xx.
log2(2)+2log2(x1)=log2(8)\log _{2}(2)+2 \log _{2}(x-1)=\log _{2}(8) A) x=2x=2
B) x=3x=3
C) x=2x=-2
D) x=3x=-3

STEP 1

¿Qué nos están preguntando?
Necesitamos encontrar el valor de xx que satisface la ecuación logarítmica dada.
¡Cuidado!
Recuerda las propiedades de los logaritmos, especialmente las relacionadas con la suma y la multiplicación. ¡No olvides verificar si tu solución es válida en el contexto del problema original!

STEP 2

1. Simplificar la ecuación
2. Aplicar propiedades de logaritmos
3. Despejar xx
4. Verificar la solución

STEP 3

¡Empecemos simplificando!
Sabemos que log2(2)\log_{2}(2) es igual a 1, ya que 2 elevado a la 1 es igual a 2.
Entonces, nuestra ecuación se convierte en:
1+2log2(x1)=log2(8)1 + 2\log_{2}(x-1) = \log_{2}(8)

STEP 4

También sabemos que log2(8)\log_{2}(8) es igual a 3, porque 2 elevado a la 3 es 8. ¡Sustituyamos eso también!
1+2log2(x1)=31 + 2\log_{2}(x-1) = 3

STEP 5

Restemos 1 a ambos lados de la ecuación para aislar el término con el logaritmo. ¡Dividir para llegar a uno!
2log2(x1)=312\log_{2}(x-1) = 3 - 1 2log2(x1)=22\log_{2}(x-1) = 2

STEP 6

Dividamos ambos lados por 2 para simplificar aún más. ¡Dividir para llegar a uno!
log2(x1)=22\log_{2}(x-1) = \frac{2}{2} log2(x1)=1\log_{2}(x-1) = 1

STEP 7

Ahora, usemos la definición de logaritmo: si logb(a)=c\log_{b}(a) = c, entonces bc=ab^c = a.
En nuestro caso, tenemos log2(x1)=1\log_{2}(x-1) = 1, lo que significa que 21=x12^1 = x-1. ¡Genial!

STEP 8

Tenemos 21=x12^1 = x-1, que se simplifica a 2=x12 = x-1.
Para despejar xx, sumamos 1 a ambos lados de la ecuación. ¡Sumar para llegar a cero!
x=2+1x = 2 + 1 x=3x = 3

STEP 9

¡Verifiquemos si x=3x=3 funciona en la ecuación original!
Sustituyamos x=3x=3 en la ecuación original:
log2(2)+2log2(31)=log2(8)\log_{2}(2) + 2\log_{2}(3-1) = \log_{2}(8) log2(2)+2log2(2)=log2(8)\log_{2}(2) + 2\log_{2}(2) = \log_{2}(8)1+21=31 + 2 \cdot 1 = 31+2=31 + 2 = 33=33 = 3¡Sí! Nuestra solución es correcta.

SOLUTION

La solución es x=3x = 3, que corresponde a la opción B.

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