Pregunta
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2) \( \frac{9^{x}-3^{x}-6}{3^{x}-3} \)

Ask by Howell Coles. in South Africa
Feb 27,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

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The simplified form of the expression \( \frac{9^{x} - 3^{x} - 6}{3^{x} - 3} \) is \( 3^{x} + 2 \), provided that \( x \neq 1 \).

Solución

We start with the expression   (9^x – 3^x – 6) / (3^x – 3). Step 1. Notice that 9^x = (3^2)^x = 3^(2x). To simplify the expression, let   y = 3^x. Then we have:   9^x = y^2  and  3^x = y. Substituting these into the expression gives:   (y^2 – y – 6) / (y – 3). Step 2. Factor the numerator y^2 – y – 6. Look for two numbers that multiply to –6 and add to –1. The numbers –3 and 2 work, so:   y^2 – y – 6 = (y – 3)(y + 2). Step 3. Now the expression becomes:   [(y – 3)(y + 2)] / (y – 3). Assuming y ≠ 3 (which is equivalent to 3^x ≠ 3, or x ≠ 1), we can cancel the (y – 3) factor:   = y + 2. Step 4. Substitute back y = 3^x:   = 3^x + 2. Thus, for x such that 3^x ≠ 3 (or x ≠ 1), the simplified form of the expression is:   3^x + 2. Note: When x = 1, the denominator 3^1 – 3 becomes 0, so the original expression is undefined at x = 1.

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

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Beyond the Answer

Let's rewrite the expression in a more manageable form. Notice that \( 9^x = (3^2)^x = (3^x)^2 \). So, let \( y = 3^x \). Then, the expression becomes: \[ \frac{y^2 - y - 6}{y - 3} \] Now, we need to factor the numerator \( y^2 - y - 6 \). This factors into \( (y - 3)(y + 2) \). Thus, our expression simplifies to: \[ \frac{(y - 3)(y + 2)}{y - 3} \] As long as \( y \neq 3 \) (or \( 3^x \neq 3 \)), we can cancel \( y - 3 \): \[ y + 2 \] Substituting back \( y = 3^x \): \[ 3^x + 2 \] So, the simplified form of the expression is \( 3^x + 2 \).

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