¿Desea $6^x+3^x=10$ tienen una solución que es un número algebraico? Me imagino que no, pero ¿cómo se puede probar tal cosa?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Quería añadir esto como un comentario ya que es algo tangencial a la pregunta, pero es demasiado largo para el cuadro de comentarios.
En realidad es bastante fácil probar que las soluciones a las ecuaciones como $6^x = 10$ son necesariamente trascendentales. Primero establecer la irracionalidad. Suponga por el contrario que $x ( \in \mathbb {Q}) = \frac {p}{q}$ donde $p>q$ y $(p,q)=1$ . Factorizar ambos lados: $3^p \cdot 2^p = 2^q \cdot 5^q \implies 3^q \cdot 2^{p-q} = 5^q$ lo cual es una contradicción por la singularidad de la factorización primaria. Así que $x \not \in \mathbb {Q}$ . Ahora tienes que usar Gelfond-Schneider. $6$ es algebraico (y no $0$ o $1$ ), $x$ es irracional. Si $x$ eran algebraicos, entonces $6^x$ sería trascendental, pero claramente, $10$ no lo es. Por lo tanto $x$ es trascendental.
Es igualmente fácil probar que $3^x = 10$ también significa que $x$ es trascendental. El salto que no puedo dar es tener en cuenta ese signo de adición. Ese signo de adición, hablando en términos generales, da un "grado de libertad" adicional que permite tanto $6^x$ y $3^x$ para ser trascendental (pero sumar a $10$ ), lo que invalida esta línea de pensamiento.
La función $6^x+3^x$ tiene un mínimo de $- \infty $ y es una función creciente así como una función continua, por lo que va hasta el infinito en $x= \infty $ . Así que por la propiedad de integridad de los números reales, tiene que cruzar el valor de 10, ya que se encuentra entre el 0 y el infinito.