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O que são equações exponenciais?
Equações exponenciais são aquelas em que a variável aparece no expoente de uma potência.
Por exemplo:
Sendo
e
constantes.
Para resolver equações exponenciais, em geral, lidamos com dois casos principais: equações em que os dois lados podem ser escritos com a mesma base e equações em que os dois lados não podem ser escritos com a mesma base. lém disso, existem casos em que precisamos aplicar estratégias matemáticas específicas para resolver a equação.
Equações com mesma base
Para resolver esse tipo de equação, escrevemos os dois lados da equação usando a mesma base e, em seguida, igualamos os expoentes.
Depois disso, basta resolver a equação resultante entre os expoentes.
Equações com bases diferentes
Quando não é possível reescrever os dois lados da equação com a mesma base, usamos logaritmos e suas propriedades, eliminando a variável do expoente e transformando a equação em algo que possa ser resolvido normalmente.
Outros tipos de equações exponenciais
Existem equações exponenciais que exigem o uso de artifícios matemáticos para isolar a incógnita.
Exercícios de equações exponenciais com mesma base
Resolva as seguintes equações exponenciais:

1 Como o número 4
pode ser escrito como
, podemos reescrever a equação da seguinte forma:

2Agora que temos a mesma base
em ambos os lados da equação, podemos igualar os expoentes:

3 Resolvemos a equação do 1º grau que surgiu:




1 Transformamos as raízes em potências com expoente fracionário e podemos igualar os expoentes:


2 Resolvemos a nova equação:





1 Reescrevemos
como
e igualamos os exponentes


2 Resolvemos a nova equação



1 Reescrevemos a raiz na forma de potência com exponente fracionário e
é decomposto em fatores.




1Transformamos a fração do lado direito

2 Igualamos exponentes e resolvemos a nova equação:





1Transformamos a raiz em uma potência com expoente fracionário.


2 Resolvemos a equação resultante





1Transformamos a fração do lado direito

2 Igualamos exponentes e resolvemos a equação resultante





1Reescrevemos a fração do lado direito e expressamos a raiz quadrada como expoente fracionário:

2 Igualamos as potências e resolvemos a equação resultante:





1 Decompomos os números
e
e igualamos os expoentes:



2 Podemos simplificar a equação resultante para então, ser resolvida:




1 Passamos o segundo termo para o lado direito, decompomos o número
e igualamos os exponentes:


2 Resolvemos a equação irracional resultante:

Exercícios de equações exponenciais com bases diferentes
Resolva as seguintes equações exponenciais:

Como temos bases diferentes, aplicamos logaritmos em ambos os lados:

2 Aplicamos a propriedade do logaritmo de uma potência no primeiro membro:

3 Passamos
para o outro lado e resolvemos a equação:




1 Podemos reescrever a equação como:

2 Passamos
para primeiro membro e
para o segundo membro:


3 Aplicamos logaritmo nos dois membros:

4 Aplicamos a propriedade do logaritmo de uma potência no primeiro membro e resolvemos a equação resultante:




1 Podemos reescrever a equação como:

2 Passamos
para o primeiro membro e
para o segundo membro:


3Aplicamos logaritmo em ambos os membros

4 Aplicamos a propriedade do logaritmo de uma potência no primeiro membro e resolvemos a equação resultante:




1 Aplicamos logaritmo em ambos os membros

2 Aplicamos a propriedade do logaritmo de uma potência no primeiro membro e resolvemos a equação resultante:





1 Aplicamos logaritmo em ambos os membros e aplicamos a propriedade do logaritmo do produto no primeiro membro


2 Aplicamos a propriedade do logaritmo da potência e colocamos o fator comum
em evidência:


3 Isolamos a incógnita e resolvemos as operações com os logaritmos:


Exercícios de equações exponenciais com artifícios matemáticos
Resolva as seguintes equações exponenciais:

1 Aplicamos a propriedade da potência no produto e no quociente, para eliminar a soma ou subtração dos expoentes

2 Colocamos
como fator comum

3 Isolamos
e expressamos ambos os membros com base 



4 Igualamos os exponentes


1 Aplicamos a propriedade da potência no produto e no quociente, para eliminar subtração dos expoentes:

2 Fazemos a substituição de variável e substituimos na equação:


3 Ao multiplicar ambos os membros da equação por
passar todos os termos para o primeiro membro, obtemos:

4 Ao resolver a equação do segundo grau, obtemos:

5 Substituimos os valores de
em 
... 
... 
6 A equação
não tem solução, pois uma potência com base positiva nunca resulta em número negativo. Assim, resolvemos apenas a equação 


1 Aplicamos as propriedades das potências no produto ou quociente, para eliminar as somas ou subtrações nos expoentes:

2 Fazemos a substituição da variável
e substituímos na equação:

3 Multiplicamos os dois membros por
e resolvemos a equação resultante:

Não tem solução



1 Decompomos
em fatores e aplicamos as propriedades do produto e do quociente de potências para eliminar as somas e subtrações nos expoentes:


2 Fazemos a substituição da variável
e resolvemos a equação resultante:



3 Retornamos à variável original e verificamos se as soluções são válidas:
Não tem solução


1 Decompomos em fatores
e 

2 Fazemos a substituição da variável
e resolvemos a equação resultante:



3 Desfazemos a substituição da variável apenas com a solução positiva:

4 Como não podemos igualar os expoentes, aplicamos logaritmo em ambos os membros e, no primeiro membro, usamos a propriedade da potência:


5 Isolamos a variável 


6 Para a solução negativa da equação quadrática, não há solução para a equação exponencial, pois ao aplicar logaritmo no segundo membro, teríamos o logaritmo de um número negativo, o que não é possível.
Não tem solução

1 Eliminamos os expoentes negativos fazendo o inverso:

2 Eliminamos os denominadores multiplicando por 

3 Fazemos a substituição da variável
e resolvemos a equação resultante:


4 Retornamos à variável original e resolvemos 



1 Fazemos a substituição da variável 

2 Resolvemos a equação e desfazemos a substituição da variável:

Não tem solução

1 Aplicamos a fórmula da soma dos
termos de uma progressão geométrica:

2 Isolamos 

3 Reescrevemos o
como
e igualamos as potências



1 Aplicamos la fórmula de soma de
termos de uma progressão geométrica:

2 Colocamos os termos com denominador comum:

3 Eliminamos os denominadores e resolvemos a equação resultante:





1 Elevamos ambos os lados da equação ao cubo para manter a igualdade:

2 Utilizamos as propriedades dos expoentes e reescrevemos a equação.
Sabemos que: 

3 Novamente, utilizamos as propriedades dos expoentes e reescrevemos a equação:

4 Portanto, temos que:

5 Finalmente, temos que:









