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Algebra · real student question

Resuelve 2x + 2(lambda)x + mu = 0 para x, tratando lambda y mu como parámetros.

Question

Resuelve para xx:

2x+2λx+μ=02x+2\lambda x+\mu=0

donde λ\lambda y μ\mu son parámetros. Discute todos los casos.

Step-by-step solution

  1. Agrupa los términos en xx y factoriza. Los dos términos con variable llevan un factor 2x2x:

    2x+2λx=2x(1+λ)⟹2x(1+λ)+μ=02x+2\lambda x=2x(1+\lambda)\quad\Longrightarrow\quad 2x(1+\lambda)+\mu=0

  2. Despeja el producto. Resta μ\mu:

    2x(1+λ)=−μ2x(1+\lambda)=-\mu

  3. Divide solo cuando el coeficiente no es cero. Dividir entre 2(1+λ)2(1+\lambda) exige que 1+λ≠01+\lambda\neq 0:

    x=−μ2(1+λ),λ≠−1x=\frac{-\mu}{2(1+\lambda)},\qquad\lambda\neq-1

    Dividir sin comprobarlo es el error que esconde toda la segunda mitad de la respuesta.

  4. Trata el caso degenerado λ=−1\lambda=-1. Entonces el coeficiente de xx es cero y la xx desaparece por completo:

    2x−2x+μ=0⟹μ=02x-2x+\mu=0\quad\Longrightarrow\quad\mu=0

    Así que, si μ=0\mu=0, la ecuación queda 0=00=0 y todo número real xx es solución; si μ≠0\mu\neq 0 es una contradicción y no hay solución.

  5. Comprueba numéricamente la fórmula general. Toma λ=2\lambda=2, μ=−1\mu=-1: entonces x=16x=\tfrac{1}{6}, y 2(16)+4(16)−1=13+23−1=02\left(\tfrac16\right)+4\left(\tfrac16\right)-1=\tfrac13+\tfrac23-1=0 ✓\checkmark. Toma λ=0\lambda=0, μ=3\mu=3: x=−32x=-\tfrac32, y −3+0+3=0-3+0+3=0 ✓\checkmark.

Answer

x=−μ2(1+λ) (λ≠−1);λ=−1: todo x si μ=0, sin solucioˊn si μ≠0x=\frac{-\mu}{2(1+\lambda)}\ (\lambda\neq-1);\quad\lambda=-1:\ \text{todo }x\text{ si }\mu=0,\ \text{sin solución si }\mu\neq 0

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