(PEC)Determine o valor da expressão abaixo:
3^x+2 + 3^x+1/3^x-1
a) 36
b) 48
c) 27
d) 81
Soluções para a tarefa
Resposta:
O valor da expressão apresentada pela questão equivale a 36.
⠀
Vamos determinar o valor da seguinte expressão:
\begin{gathered}\quad\quad\quad\Large\begin{array}{l}\sf\dfrac{3^{\,x\,+\,2}+3^{\,x\,+\,1}}{3^{\,x\,-\,1}}=~?\end{array}\\\\\end{gathered}
3
x−1
3
x+2
+3
x+1
= ?
→ A primeira coisa que percebemos é que podemos colocar o fator comum em evidência no numerador. Partindo da propriedade de potências de mesma base na multiplicação
\begin{gathered}\quad\quad\quad\quad \ \large\boxed{\begin{array}{l}\sf a^{b\,+\,c}~\Leftrightarrow~a^b\cdot a^c\end{array}}\\\\\end{gathered}
a
b+c
⇔ a
b
⋅a
c
, observe que:
\begin{gathered}\\\large\begin{array}{l}\quad\quad\quad\ \ \sf\dfrac{3^{\,x\,+\,2}+3^{\,x\,+\,1}}{3^{\,x\,-\,1}}\\\\\sf\iff~~~\dfrac{3^{\,x\,+\,1\,+\,1}+3^{\,x\,+\,1}}{3^{\,x\,-\,1}}\\\\\sf\iff~~~\dfrac{3^{\,x\,+\,1}\cdot3^1+3^{\,x\,+\,1}}{3^{\,x\,-\,1}}\\\\\sf\iff~~~\dfrac{3^{\,x\,+\,1}\cdot(3+1)}{3^{\,x\,-\,1}}\\\\\sf\iff~~~\dfrac{3^{\,x\,+\,1}\cdot4}{3^{\,x\,-\,1}}\end{array}\\\\\end{gathered}
3
x−1
3
x+2
+3
x+1
⟺
3
x−1
3
x+1+1
+3
x+1
⟺
3
x−1
3
x+1
⋅3
1
+3
x+1
⟺
3
x−1
3
x+1
⋅(3+1)
⟺
3
x−1
3
x+1
⋅4
Dessa forma colocamos o fator 3ˣ⁺¹ em evidência! Agora pela propriedade de potências de mesma base na divisão
\begin{gathered}\quad\quad\quad\quad\quad\large\boxed{\begin{array}{l}\sf \dfrac{~a^b}{~a^c}~\Leftrightarrow~a^{b\,-\,c}\end{array}}\\\\\end{gathered}
a
c
a
b
⇔ a
b−c
, obtemos:
\begin{gathered}\\\large\begin{array}{l}\sf\iff~~~\dfrac{3^{\,x\,+\,1}\cdot4}{3^{\,x\,-\,1}}\\\\\sf\iff~~~3^{\,x\,+\,1\,-\,(x\,-\,1)}\cdot4\\\\\sf\iff~~~3^{\,x\,+\,1\,-\,x\,+\,1}\cdot4\\\\\sf\iff~~~3^{\,0\,+\,2}\cdot4\\\\\sf\iff~~~3^{\,2}\cdot4\\\\\sf\iff~~~9\cdot4\\\\\sf\quad\!\therefore\quad~~\boldsymbol{\boxed{\sf36}}\end{array}\\\\\end{gathered}
⟺
3
x−1
3
x+1
⋅4
⟺ 3
x+1−(x−1)
⋅4
⟺ 3
x+1−x+1
⋅4
⟺ 3
0+2
⋅4
⟺ 3
2
⋅4
⟺ 9⋅4
∴
36
R: assim o valor simplificado daquela expressão inicial é 36.
Explicação passo-a-passo:
tmj