1. Planteamos el problema: Dada la ecuación $$6x = 10\sqrt{3}$$ y la expresión $$ (x^n) \log_x 3 = 3 \log_{\sqrt{3}} x + 2^1 + 4 \log_x x $$, debemos calcular el valor de $$n$$.
2. Primero, despejamos $$x$$ de la ecuación $$6x = 10\sqrt{3}$$:
$$x = \frac{10\sqrt{3}}{6} = \frac{5\sqrt{3}}{3}$$
3. Simplificamos la expresión dada:
Recordemos que $$\log_x x = 1$$ y $$2^1 = 2$$.
La expresión queda:
$$(x^n) \log_x 3 = 3 \log_{\sqrt{3}} x + 2 + 4 \times 1 = 3 \log_{\sqrt{3}} x + 6$$
4. Cambiamos la base del logaritmo $$\log_{\sqrt{3}} x$$ a base $$x$$ usando la fórmula:
$$\log_a b = \frac{\log_c b}{\log_c a}$$
Entonces:
$$\log_{\sqrt{3}} x = \frac{\log_x x}{\log_x \sqrt{3}} = \frac{1}{\log_x \sqrt{3}}$$
5. Sustituimos en la expresión:
$$(x^n) \log_x 3 = 3 \times \frac{1}{\log_x \sqrt{3}} + 6$$
6. Sabemos que $$\sqrt{3} = 3^{1/2}$$, por lo que:
$$\log_x \sqrt{3} = \log_x 3^{1/2} = \frac{1}{2} \log_x 3$$
7. Por lo tanto:
$$\frac{1}{\log_x \sqrt{3}} = \frac{1}{\frac{1}{2} \log_x 3} = \frac{2}{\log_x 3}$$
8. Sustituimos nuevamente:
$$(x^n) \log_x 3 = 3 \times \frac{2}{\log_x 3} + 6 = \frac{6}{\log_x 3} + 6$$
9. Multiplicamos ambos lados por $$\log_x 3$$ para eliminar denominadores:
$$x^n (\log_x 3)^2 = 6 + 6 \log_x 3$$
10. Definimos $$y = \log_x 3$$, entonces:
$$x^n y^2 = 6 + 6y$$
11. Recordemos que $$x = \frac{5\sqrt{3}}{3}$$ y $$y = \log_x 3$$.
12. Usamos la propiedad de logaritmos para expresar $$y$$ en términos de logaritmos naturales:
$$y = \frac{\ln 3}{\ln x}$$
13. Calculamos $$\ln x$$:
$$\ln x = \ln \left( \frac{5\sqrt{3}}{3} \right) = \ln 5 + \ln \sqrt{3} - \ln 3 = \ln 5 + \frac{1}{2} \ln 3 - \ln 3 = \ln 5 - \frac{1}{2} \ln 3$$
14. Por lo tanto:
$$y = \frac{\ln 3}{\ln 5 - \frac{1}{2} \ln 3}$$
15. Ahora, expresamos $$x^n$$ en términos de $$e$$:
$$x^n = e^{n \ln x}$$
16. La ecuación del paso 10 es:
$$e^{n \ln x} y^2 = 6 + 6y$$
17. Despejamos $$e^{n \ln x}$$:
$$e^{n \ln x} = \frac{6 + 6y}{y^2} = \frac{6(1 + y)}{y^2}$$
18. Tomamos logaritmo natural en ambos lados:
$$n \ln x = \ln \left( \frac{6(1 + y)}{y^2} \right)$$
19. Finalmente, despejamos $$n$$:
$$n = \frac{\ln \left( \frac{6(1 + y)}{y^2} \right)}{\ln x}$$
20. Sustituimos los valores de $$y$$ y $$\ln x$$ para obtener el valor numérico de $$n$$.
Este es el procedimiento para calcular $$n$$.
Calcular N Ed9C30
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