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lunes, 1 de julio de 2024

Un ejemplo de aplicación de la función W de Lambert para resolver ecuaciones del tipo x^{x^a}=b

Me he encontrado, en concreto, con la siguiente ecuación: x^{\sqrt[3]{x}}=2. Teniendo en cuenta la propiedad que define la función W de Lmabert: W(e^{f(x)}\,f(x))=f(x), voy a resolverla en el conjunto de los números reales, empleando esta técnica

Me he encontrado, en concreto, con la siguiente ecuación:
  x^{\sqrt[3]{x}}=2
    x^{x^{\frac{1}{3}}}=2
      \left( \left(x^{\frac{1}{3}}\right)^3 \right)^{x^{\frac{1}{3}}}=2
        \left( x^{\frac{1}{3}}\right)^{3\,x^{\frac{1}{3}}}=2
          3\,x^{\frac{1}{3}}\,\ln(x^{\frac{1}{3}})=\ln(2)
            x^{\frac{1}{3}}\,\ln(x^{\frac{1}{3}})=\ln(2^\frac{1}{3})
              e^{\ln\,(x^{\frac{1}{3}})}\,\ln(x^{\frac{1}{3}})=\ln(2^\frac{1}{3})
                W\left(e^{\ln\,(x^{\frac{1}{3}})}\,\ln(x^{\frac{1}{3}})\right)=W(\ln(2^\frac{1}{3}))
                  \ln\,(x^{\frac{1}{3}})=W(\ln(2^\frac{1}{3}))
                    \frac{1}{3}\,\ln(x)=W(\ln(2^\frac{1}{3}))
                      \ln(x)=3\,W(\ln(2^\frac{1}{3}))
                        \displaystyle x=e^{3\,W(\ln(2^\frac{1}{3}))}
                          \displaystyle x=e^{3\,W(\ln(\sqrt[3]{2})}\approx 1.7730
\diamond

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