Álgebra Exemplos

$x^{\frac{4}{3}} - 10 x^{\frac{2}{3}} + 9 = 0$

Etapa 1

Reescreva $x^{\frac{4}{3}}$ como ${(x^{\frac{2}{3}})}^{2}$ .

${(x^{\frac{2}{3}})}^{2} - 10 x^{\frac{2}{3}} + 9 = 0$

Etapa 2

Deixe $u = x^{\frac{2}{3}}$ . Substitua $u$ em todas as ocorrências de $x^{\frac{2}{3}}$ .

$u^{2} - 10 u + 9 = 0$

Etapa 3

Fatore $u^{2} - 10 u + 9$ usando o método AC.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.1

Considere a forma $x^{2} + b x + c$ . Encontre um par de números inteiros cujo produto é $c$ e cuja soma é $b$ . Neste caso, cujo produto é $9$ e cuja soma é $- 10$ .

$- 9, - 1$

Etapa 3.2

Escreva a forma fatorada usando estes números inteiros.

$(u - 9) (u - 1) = 0$

Etapa 4

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $x^{\frac{2}{3}}$ .

$(x^{\frac{2}{3}} - 9) (x^{\frac{2}{3}} - 1) = 0$

Etapa 5

Reescreva $x^{\frac{2}{3}}$ como ${(x^{\frac{1}{3}})}^{2}$ .

$({(x^{\frac{1}{3}})}^{2} - 9) (x^{\frac{2}{3}} - 1) = 0$

Etapa 6

Reescreva $9$ como $3^{2}$ .

$({(x^{\frac{1}{3}})}^{2} - 3^{2}) (x^{\frac{2}{3}} - 1) = 0$

Etapa 7

Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ em que $a = x^{\frac{1}{3}}$ e $b = 3$ .

$(x^{\frac{1}{3}} + 3) (x^{\frac{1}{3}} - 3) (x^{\frac{2}{3}} - 1) = 0$

Etapa 8

Reescreva $x^{\frac{2}{3}}$ como ${(x^{\frac{1}{3}})}^{2}$ .

$(x^{\frac{1}{3}} + 3) (x^{\frac{1}{3}} - 3) ({(x^{\frac{1}{3}})}^{2} - 1) = 0$

Etapa 9

Reescreva $1$ como $1^{2}$ .

$(x^{\frac{1}{3}} + 3) (x^{\frac{1}{3}} - 3) ({(x^{\frac{1}{3}})}^{2} - 1^{2}) = 0$

Etapa 10

Fatore.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 10.1

Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ em que $a = x^{\frac{1}{3}}$ e $b = 1$ .

$(x^{\frac{1}{3}} + 3) (x^{\frac{1}{3}} - 3) ((x^{\frac{1}{3}} + 1) (x^{\frac{1}{3}} - 1)) = 0$

Etapa 10.2

Remova os parênteses desnecessários.

$(x^{\frac{1}{3}} + 3) (x^{\frac{1}{3}} - 3) (x^{\frac{1}{3}} + 1) (x^{\frac{1}{3}} - 1) = 0$

Etapa 11

Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a $0$ , toda a expressão será igual a $0$ .

$x^{\frac{1}{3}} + 3 = 0$

$x^{\frac{1}{3}} - 3 = 0$

$x^{\frac{1}{3}} + 1 = 0$

$x^{\frac{1}{3}} - 1 = 0$

Etapa 12

Defina $x^{\frac{1}{3}} + 3$ como igual a $0$ e resolva para $x$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 12.1

Defina $x^{\frac{1}{3}} + 3$ como igual a $0$ .

$x^{\frac{1}{3}} + 3 = 0$

Etapa 12.2

Resolva $x^{\frac{1}{3}} + 3 = 0$ para $x$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 12.2.1

Subtraia $3$ dos dois lados da equação.

$x^{\frac{1}{3}} = - 3$

Etapa 12.2.2

Eleve cada lado da equação à potência de $3$ para eliminar o expoente fracionário no lado esquerdo.

${(x^{\frac{1}{3}})}^{3} = {(- 3)}^{3}$

Etapa 12.2.3

Simplifique o expoente.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 12.2.3.1

Simplifique o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 12.2.3.1.1

Simplifique ${(x^{\frac{1}{3}})}^{3}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 12.2.3.1.1.1

Multiplique os expoentes em ${(x^{\frac{1}{3}})}^{3}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 12.2.3.1.1.1.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$x^{\frac{1}{3} \cdot 3} = {(- 3)}^{3}$

Etapa 12.2.3.1.1.1.2

Cancele o fator comum de $3$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 12.2.3.1.1.1.2.1

Cancele o fator comum.

$x^{\frac{1}{3} \cdot 3} = {(- 3)}^{3}$

Etapa 12.2.3.1.1.1.2.2

Reescreva a expressão.

$x^{1} = {(- 3)}^{3}$

Etapa 12.2.3.1.1.2

Simplifique.

$x = {(- 3)}^{3}$

Etapa 12.2.3.2

Simplifique o lado direito.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 12.2.3.2.1

Eleve $- 3$ à potência de $3$ .

$x = - 27$

Etapa 13

Defina $x^{\frac{1}{3}} - 3$ como igual a $0$ e resolva para $x$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 13.1

Defina $x^{\frac{1}{3}} - 3$ como igual a $0$ .

$x^{\frac{1}{3}} - 3 = 0$

Etapa 13.2

Resolva $x^{\frac{1}{3}} - 3 = 0$ para $x$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 13.2.1

Some $3$ aos dois lados da equação.

$x^{\frac{1}{3}} = 3$

Etapa 13.2.2

Eleve cada lado da equação à potência de $3$ para eliminar o expoente fracionário no lado esquerdo.

${(x^{\frac{1}{3}})}^{3} = 3^{3}$

Etapa 13.2.3

Simplifique o expoente.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 13.2.3.1

Simplifique o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 13.2.3.1.1

Simplifique ${(x^{\frac{1}{3}})}^{3}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 13.2.3.1.1.1

Multiplique os expoentes em ${(x^{\frac{1}{3}})}^{3}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 13.2.3.1.1.1.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$x^{\frac{1}{3} \cdot 3} = 3^{3}$

Etapa 13.2.3.1.1.1.2

Cancele o fator comum de $3$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 13.2.3.1.1.1.2.1

Cancele o fator comum.

$x^{\frac{1}{3} \cdot 3} = 3^{3}$

Etapa 13.2.3.1.1.1.2.2

Reescreva a expressão.

$x^{1} = 3^{3}$

Etapa 13.2.3.1.1.2

Simplifique.

$x = 3^{3}$

Etapa 13.2.3.2

Simplifique o lado direito.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 13.2.3.2.1

Eleve $3$ à potência de $3$ .

$x = 27$

Etapa 14

Defina $x^{\frac{1}{3}} + 1$ como igual a $0$ e resolva para $x$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 14.1

Defina $x^{\frac{1}{3}} + 1$ como igual a $0$ .

$x^{\frac{1}{3}} + 1 = 0$

Etapa 14.2

Resolva $x^{\frac{1}{3}} + 1 = 0$ para $x$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 14.2.1

Subtraia $1$ dos dois lados da equação.

$x^{\frac{1}{3}} = - 1$

Etapa 14.2.2

Eleve cada lado da equação à potência de $3$ para eliminar o expoente fracionário no lado esquerdo.

${(x^{\frac{1}{3}})}^{3} = {(- 1)}^{3}$

Etapa 14.2.3

Simplifique o expoente.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 14.2.3.1

Simplifique o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 14.2.3.1.1

Simplifique ${(x^{\frac{1}{3}})}^{3}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 14.2.3.1.1.1

Multiplique os expoentes em ${(x^{\frac{1}{3}})}^{3}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 14.2.3.1.1.1.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$x^{\frac{1}{3} \cdot 3} = {(- 1)}^{3}$

Etapa 14.2.3.1.1.1.2

Cancele o fator comum de $3$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 14.2.3.1.1.1.2.1

Cancele o fator comum.

$x^{\frac{1}{3} \cdot 3} = {(- 1)}^{3}$

Etapa 14.2.3.1.1.1.2.2

Reescreva a expressão.

$x^{1} = {(- 1)}^{3}$

Etapa 14.2.3.1.1.2

Simplifique.

$x = {(- 1)}^{3}$

Etapa 14.2.3.2

Simplifique o lado direito.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 14.2.3.2.1

Eleve $- 1$ à potência de $3$ .

$x = - 1$

Etapa 15

Defina $x^{\frac{1}{3}} - 1$ como igual a $0$ e resolva para $x$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 15.1

Defina $x^{\frac{1}{3}} - 1$ como igual a $0$ .

$x^{\frac{1}{3}} - 1 = 0$

Etapa 15.2

Resolva $x^{\frac{1}{3}} - 1 = 0$ para $x$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 15.2.1

Some $1$ aos dois lados da equação.

$x^{\frac{1}{3}} = 1$

Etapa 15.2.2

Eleve cada lado da equação à potência de $3$ para eliminar o expoente fracionário no lado esquerdo.

${(x^{\frac{1}{3}})}^{3} = 1^{3}$

Etapa 15.2.3

Simplifique o expoente.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 15.2.3.1

Simplifique o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 15.2.3.1.1

Simplifique ${(x^{\frac{1}{3}})}^{3}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 15.2.3.1.1.1

Multiplique os expoentes em ${(x^{\frac{1}{3}})}^{3}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 15.2.3.1.1.1.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$x^{\frac{1}{3} \cdot 3} = 1^{3}$

Etapa 15.2.3.1.1.1.2

Cancele o fator comum de $3$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 15.2.3.1.1.1.2.1

Cancele o fator comum.

$x^{\frac{1}{3} \cdot 3} = 1^{3}$

Etapa 15.2.3.1.1.1.2.2

Reescreva a expressão.

$x^{1} = 1^{3}$

Etapa 15.2.3.1.1.2

Simplifique.

$x = 1^{3}$

Etapa 15.2.3.2

Simplifique o lado direito.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 15.2.3.2.1

Um elevado a qualquer potência é um.

$x = 1$

Etapa 16

A solução final são todos os valores que tornam $(x^{\frac{1}{3}} + 3) (x^{\frac{1}{3}} - 3) (x^{\frac{1}{3}} + 1) (x^{\frac{1}{3}} - 1) = 0$ verdadeiro.

$x = - 27, 27, - 1, 1$