( )( ) EJERCICIOS DE ECUACIONES : DE PRIMER GRADO, SEGUNDO GRADO, BICUADRADAS, CON X EN EL DENOMINADOR Y CON RADICALES. x x = =

EJERCICIOS DE ECUACIONES : DE PRIMER GRADO, SEGUNDO GRADO, BICUADRADAS, CON X EN EL DENOMINADOR Y CON RADICALES Ejercicio nº 7.Resuelve la ecuación:

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EJERCICIOS DE ECUACIONES : DE PRIMER GRADO, SEGUNDO GRADO, BICUADRADAS, CON X EN EL DENOMINADOR Y CON RADICALES

Ejercicio nº 7.Resuelve la ecuación:

3 ( x + 1)

Ejercicio nº 1.-

4



2 x − 1 − x 3 ( 2 x − 1) = + 3 3 4

Resuelve esta ecuación:

3 ( 2 x + 1) −

x +1 1 x + 1 = x + 2 − 2 2 3 

Ejercicio nº 2.-

Ejercicio nº 8.Resuelve: a)) 18x − 2 = 0 2

Resuelve las siguientes ecuaciones:

b)) 4((5x + 1)) − 9 = 0 2

a)) 4x − 16 = 0 2

b)

( 2 x + 5 ) ( 3 x − 1) 3

+

x 2 + 5 7x − 5 +1 = 2 6

Ejercicio nº 3.-

Ejercicio nº 9.Resuelve:

2 1 1 ( x + 5 ) − ( 2 x + 1) = 2 − ( x − 3 ) 5 2 4

Resuelve:

5 ( 3 x + 1) 4

6 x − 1 −9 x 2 ( 9 x + 5 ) − = + 3 16 8

Ejercicio nº 10.Resuelve estas ecuaciones:

Ejercicio nº 4.-

a)) 3x − 243 = 0

Resuelve estas ecuaciones:

b)) 2((2x + 1)) − 3((2x − 1)) + 5((2x − 1)) (2x + 1)) = 0

a)) x + 3x − 4 = 0 2

2

1 2 10  b)  x −  + x = 3 3 9   Ejercicio nº 5.Resuelve la siguiente ecuación:

2x + 1 x + 1  3x  x  − = 2 −  − 1  5 3 10 6   

2

2

2

Ejercicio nº 11.Resuelve las siguientes ecuaciones:

2x 2 − 1 x − 1 1 − x = 2 3 6 4 2 b) x − 26x + 25 = 0 a)

Ejercicio nº 12.Ejercicio nº 6.-

Resuelve las ecuaciones:

Resuelve las siguientes ecuaciones: a)) 2x − 32 = 0 2

b)

2x 2 − 1 x − 1 1− x − = 2 3 6

x + x −2 = 2 1 x + 2 −7 b) − = x +2 x 4 a)

Ejercicio nº 13.-

Ejercicio nº 19.-

Resuelve:

Resuelve: 2

1 2 10  a)  x −  + x = 3 3 9   4

a) 2 ( 2x + 1) − 3 ( 2x − 1) + 5 ( 2x − 1)( 2x + 1) = 0 2

2

b) 4x 4 − 25x 2 = 0

2

b) x - 48 x - 49 = 0 Ejercicio nº 20.Ejercicio nº 14.-

Resuelve:

Resuelve las ecuaciones:

a)

a) 2 x + 6 x + 1 = 3

b)

x 2x 15 + = x +1 x −1 4

b)

81 −1= 2 x3 x + 4 + x −1 = 3

Ejercicio nº 21.Ejercicio nº 15.-

Resuelve:

Resuelve las siguientes ecuaciones:

( 2x + 5 )( 3x − 1)

a)

+

3 b) 3x − 10x 2 − 8 = 0

x 2 + 5 7x − 5 = +1 2 6

4

2

1 2 10  a)  x −  + x = 3 3 9   4

2

b) x - 48 x - 49 = 0

Ejercicio nº 22.Ejercicio nº16.-

Resuelve las ecuaciones:

Resuelve:

a) 2 x + 6 x + 1 = 3

4x + 1 − 9 x − 2 = − 1 1 1 5 b) + 2 = 3x x 12

b)

a)

Ejercicio nº 17.Resuelve la ecuacion: 4

2

2x + 9x – 68 = 0

Ejercicio nº 18.Resuelve las siguientes ecuaciones:

a)

x 4 + 9 − 6x 2 + 1 = 0

b) x +

8 =5 2x

x 2x 15 + = x +1 x −1 4

RESOLUCION DE LOS EJERCICIOS DE ECUACIONES : DE PRIMER GRADO, SEGUNDO GRADO, BICUADRADAS, CON X EN EL DENOMINADOR Y CON RADICALES Ejercicio nº 1.Solución:

x +1 1  x + 1 = x + 2 − 2 2 3  x +1 1  x + 1 6x + 3 − = x + 2 − 2 2 3 

3 ( 2 x + 1) −

x +1 x x +1 = + 1− 2 2 6 36 x 18 3 x + 3 3 x 6 x + 1 + − = + − 6 6 6 6 6 6

6x + 3 −

36x + 18 − 3x − 3 = 3x + 6 − x −1 36x − 3x − 3x + x = 6 − 1 − 18 + 3 31x = −10 −10 x= 31 Ejercicio nº 2.Solución:

a ) 4 x − 16 = 0 2

b)



( 2x + 5 )( 3 x − 1)

4 x = 16 2



16 x = =4 4 2



x=± 4

ƒ ‚

x1 = −2 x2 = 2

x 2 + 5 7x − 5 = +1 3 2 6 2 ( 2 x + 5 )( 3 x − 1) 3 x 2 + 15 7 x − 5 6 + = + 6 6 6 6 +

12x − 4x + 30x − 10 + 3 x + 15 − 7x + 5 − 6 = 0 2

2

15x + 19x + 4 = 0 2



a = 15, b = 19, c = 4

−b ± b 2 − 4ac −19 ± 361 − 240 −19 ± 121 −19 ± 11 ƒ x= = = = 2a 30 30 30 ‚

x1 = −1 x2 =

Ejercicio nº 3.Solución:

5 ( 3 x + 1)

6 x − 1 −9 x 2 ( 9 x + 5 ) = + 4 3 16 8 15 x + 5 6 x − 1 −9 x 18 x + 10 − = + 4 3 16 8 180 x + 60 96 x − 16 −27 x 108 x + 60 − = + 48 48 48 48 −

−8 −4 = 30 15

180x + 60 − 96x + 16 = −27x + 180x + 60 180x − 96x + 27x − 108x = 60 − 60 − 16 3x = −16 −16 x= 3 Ejercicio nº 4.Solución: a) x + 3x − 4 = 0



2

a = 1, b = 3, c = −4

−b ± b 2 − 4ac −3 ± 9 + 16 −3 ± 25 −3 ± 5 ƒ x= = = = 2a 2 2 2 ‚

2

1 2 10  b)  x −  + x = 3 3 9   2 x 1 2 x 10 x2 − + + = 3 9 3 9 x2 =

9 9





x2 = 1 →

1 10 = 9 9 x1 = −1 ƒ x=± 1 ‚ x2 = 1 x2 +

Ejercicio nº 5.Solución:

 3x  x 2x + 1 x + 1  − = 2 −  − 1  5 3  10  6   2x + 1 x + 1  3x x  − = 2 − + 1 5 3  10 6  2x + 1 x + 1 6 x 2x − = − +2 5 3 10 6 12 x + 6 10 x + 10 18 x 10 x 60 − = − + 30 30 30 30 30 12x + 6 − 10x − 10 = 18x − 10x + 60 12x − 10x − 18x + 10x = 60 − 6 + 10 −6x = 64 64 −32 x= = −6 3 Ejercicio nº 6.Solución:



x=

−32 3

x1 = 1 x 2 = −4

a ) 2 x 2 − 32 = 0 x = ± 16

ƒ ‚



2 x 2 = 32



32 = 16 2

x2 =

x1 = −4 x2 = 4

2x 2 − 1 x − 1 1− x − = 2 3 6 6x 2 − 3 2x − 2 1 − x − = 6 6 6

b)

6x − 3 − 2x + 2 = 1 − x 2

6x − 2x + x − 3 + 2 − 1 = 0 2

6x − x − 2 = 0 2

x=



a = 6, b = −1, c = −2

x1 =

8 2 = 12 3

x2 =

−6 −1 = 12 2

−b ± b 2 − 4ac 1 ± 1 + 48 1 ± 49 1 ± 7 ƒ = = = 2a 12 12 12 ‚

Ejercicio nº 7.Solución:

3 ( x + 1)

2 x − 1 − x 3 ( 2 x − 1) = + 4 3 3 4 3 x + 3 2x − 1 − x 6 x − 3 − = + 4 3 3 4 9 x + 9 8 x − 4 −4 x 18 x − 9 − = + 12 12 12 12 −

9x + 9 − 8x + 4 = −4x + 18x − 9 9x − 8x + 4x − 18x = −9 − 9 − 4 −13x = −22 −22 22 x= = −13 13



x=

22 13

Ejercicio nº 8.Solución:

a ) 18 x 2 − 2 = 0

→ 18 x 2 = 2

b) 4(5x + 1) − 9 = 0 2



100x + 40x + 4 − 9 = 0 2



x2 =

2 1 = 18 9



4(25x + 10x + 1) − 9 = 0 2



100x + 40x − 5 = 0 2

x=±

x1 =

−1 3

x2 =

1 3

1ƒ 9 ‚

20x + 8x − 1 = 0



2

x=

a = 20, b = 8, c = −1

x1 =

−20 −1 = 40 2

x2 =

4 1 = 40 10

−b ± b 2 − 4ac −8 ± 64 + 80 −8 ± 144 −8 ± 12 ƒ = = = 2a 40 40 40 ‚

Ejercicio nº 9.Solución:

2 1 1 ( x + 5 ) − ( 2 x + 1) = 2 − ( x − 3 ) 5 2 4 x −3 2 x + 10 2 x + 1 − = 2− 5 2 4 8 x + 40 20 x + 10 40 5 x − 15 − = − 20 20 20 20 8x + 40 − 20x − 10 = 40 − 5x + 15 8x − 20x + 5x = 40 + 15 − 40 + 10 −7x = 25 25 −25 x= = −7 7



x=

−25 7

Ejercicio nº 10.Solución:

a ) 3 x − 243 = 0 2



3 x = 243 2

243 x = = 81 → 3



2

x = ± 81

ƒ ‚

x1 = −9 x2 = 9

b) 2(2x + 1) − 3(2x − 1) + 5(2x − 1) (2x + 1) = 0 2

2

2(4x + 4x + 1) − 3(4x − 4x + 1) + 5(4x − 1) = 0 2

2

2

8x + 8x + 2 − 12x + 12x − 3 + 20 x − 5 =0 2

2

16x + 20x − 6 = 0 2

x=

2



8x + 10x − 3 = 0 2

→ a = 8, b = 10, c = −3

−24 −3 = 16 2

x2 =

4 1 = 16 4

−b ± b 2 − 4ac −10 ± 100 + 96 −10 ± 196 −10 ± 14 ƒ = = = 2a 16 16 16 ‚

Ejercicio nº 11.Solución: a) Multiplicamos los dos miembros por 6: 3 2x 2 − 1 − 2 ( x − 1) = 1 − x → 6x 2 − 3 − 2 x + 2 = 1 − x

(

x1 =

)





6x 2 − x − 2 = 0



x=

Las soluciones son x1 =

1 ± 1 + 48 1 ± 7 ƒ = 12 12 ‚

8 2 = 12 3 −6 −1 = 12 2

2 −1 y x2 = . 3 2

b) Por ser bicuadrada, hacemos el cambio x = z: 2

z 2 − 26z + 25 = 0



z=

26 ± 676 - 100 26 ± 576 26 ± 24 ƒ = = ‚ 2 2 2

Si z = 1 → x 2 = 1 → x = ±1 Si z = 25 → x 2 = 25 → x = ±5 Las soluciones de esta ecuación son x 1 = 1, x 2 = −1, x 3 = 5 y x 4 = −5. Ejercicio nº 12.Solución:

a)

x −2 = 2− x Elevamos al cuadrado ambos miembros:

x −2 = 4+ x −4 x



4 x =6



2 x =3

Volvemos a elevar al cuadrado:

4x = 9



x=

9 4

es la posible solución.

Lo comprobamos:

9 9 3 1 4 + −2 = + = = 2 4 4 2 2 2 Luego x =

9 es la solución buscada. 4

b) Multiplicamos ambos miembros por 4x(x + 2):

4 x − 4 ( x + 2 ) = −7 x ( x + 2 ) 2



(

)



3 x + 2 x − 16 = 0

4 x − 4 x 2 + 4x + 4 = −7 x 2 − 14 x



4 x − 4 x − 16 x − 16 = −7 x − 14 x



−2 ± 4 + 192 −2 ± 196 −2 ± 14 ƒ x= = = ‚ 6 6 6

2

2

2

2 −16 −8 = 6 3

Comprobamos estas soluciones sobre la ecuación:





2 =1 2 50 = 25 2

1 4 1 − 8 −7 − = = 4 2 4 4



2 es solución.

−8 −2 +2 1 1 3 2 −14 −7 3 − = − 3 =− − = = −8 −8 −2 −8 2 8 8 4 +2 3 3 3 3

Las soluciones son x1 = 2 y x2 =



−8 es solución. 3

−8 . 3

Ejercicio nº 13.Solución:

a) x 2 −



2 1 2 10 x+ + x = 3 9 3 9

x2 =

9 → 9



x2 = 1 →

x2 +

1 10 = 9 9



x = ±1

Las soluciones son x1 = 1 y x2 = −1. b) Ecuación bicuadrada; hacemos x = z y obtenemos: 2

z 2 - 48z - 49 = 0



z=

48 ± 2304 + 196 48 ± 50 ƒ = ‚ 2 2

−2 = −1 2 98 = 49 2

Si z = −1 → x 2 = −1 → no hay solución real Si z = 49 → x 2 = 49 → x = ±7 Las soluciones son x1 = 7 y x2 = −7. Ejercicio nº 14.Solución:

a)

6x + 1 = 3 − 2 x Elevamos ambos miembros al cuadrado:

6x + 1 = 9 − 12 x + 4 x 2



x=



4 x 2 − 18 x + 8 = 0



2x 2 − 9x + 4 = 0

2 1 = 4 2

9 ± 81 − 32 9 ± 49 9 ± 7 = = 4 4 4

16 =4 4 Comprobamos las posibles soluciones sobre la ecuación: 2⋅

1 6 + + 1 = 1+ 4 = 1+ 2 = 3 2 2

8 + 24 + 1 = 8 + 25 = 8 + 5 = 13

→ →

x=

1 es solución 2

x = 4 no es solución



La única solución es x =

1 . 2

b) Multiplicamos ambos miembros por 4 ( x + 1)( x − 1) : 4 x ( x − 1) + 8 x ( x + 1) = 15 ( x + 1)( x − 1) →

4 x 2 − 4 x + 8 x 2 + 8 x = 15 x 2 − 15

→ 12 x + 4 x = 15 x − 15 2



x=



2

→ →

3 x − 4 x − 15 = 0 2

4 ± 16 + 180 4 ± 196 4 ± 14 ƒ = = 6 6 6 ‚



18 =3 6 −10 −5 = 6 3

Comprobamos las soluciones:

3 6 3 6 3 + 12 15 + = + = = 3 +1 3 −1 4 2 4 4



3 es solución.

−5 −10 5 10 − − 3 + 3 = 3 + 3 = 5 + 10 = 20 + 10 = 30 = 15 −5 −5 2 8 2 8 8 8 4 +1 −1 − − 3 3 3 3 Las soluciones son x1 = 3 y x2 =





−5 . 3

Ejercicio nº 15.Solución: a) Multiplicamos ambos miembros por 6:

(

)

2 ( 2x + 5 )( 3 x − 1) + 3 x 2 + 5 = 7 x − 5 + 6



→ 12x 2 − 4 x + 30 x − 10 + 3 x 2 + 15 − 7 x + 5 − 6 = 0 → 15x 2 + 19 x + 4 = 0



x=





−19 ± 361 − 240 −19 ± 121 −19 ± 11 ƒ = = 30 30 30 ‚

Las soluciones son x1 = −1 y x2 =

−4 . 15

b) Haciendo x = z, se obtiene: 3z − 10z − 8 = 0 24 =4 6 10 ± 100 + 96 10 ± 14 ƒ z= = 6 6 ‚ −4 −2 = 6 3 2

2

−30 = - 1 30 −8 −4 = 30 15

5 es solución. 3

Si



z= 4

Si

z=

−2 3



x2 = 4 x2 =



−2 3

x = ±2 →

no hay solución real.

Las soluciones son x1 = 2 y x2 = −2. Ejercicio nº 16.Solución:

a)

4x + 1 = −1 + 9 x − 2 Elevamos al cuadrado ambos miembros de la ecuación: 4x + 1 = 1 + ( 9 x − 2 ) − 2 9 x − 2 →



4x + 1 = 9 x − 1 − 2 9 x − 2



2 9x − 2 = 5x − 2



25x 2 − 56 x + 12 = 0

Volvemos a elevar al cuadrado: 4 ( 9 x − 2 ) = 25x 2 − 20 x + 4 →





36 x − 8 = 25x 2 − 20 x + 4

x=

56 ± 3136 − 1200 56 ± 1936 56 ± 44 ƒ = = 50 50 50 ‚

→ 100 = 2 50 12 6 = 50 25

Comprobamos las dos posibles soluciones, sustituyendo en la ecuación inicial:

4 ⋅ 2 + 1 − 9 ⋅ 2 − 2 = 9 − 16 = 3 − 4 = −1 → 24 54 +1− −2 = 25 25

2 es solución

49 4 7 2 5 − = − = =1 → 25 25 5 5 5

6 no es solución 25

La única solución es x = 2. 2

b) Multiplicamos ambos miembros por 12x , que es el m.c.m. de los denominadores:

4 x + 12 = 5 x 2



x=



5 x 2 − 4 x − 12 = 0



4 ± 16 + 240 4 ± 256 4 ± 16 ƒ = = 10 10 10 ‚

20 =2 10 −12 −6 = 10 5

Comprobación:

x=2

x=

−6 5





1 1 2+3 5 + = = 6 4 12 12

-



2 es solución.

5 25 −10 + 25 15 5 + = = = 18 36 36 36 12

Las soluciones son x1 = 2 y x2 =

−6 . 5



−6 es solución. 5

Ejercicio nº 17.Solución:

b) 2 x 4 + 9 x 2 - 68 = 0 equivale a 2z 2 + z - 68 = 0, siendo z = x 2 . −34 −17 = 4 2 −9 ± 81+ 544 −9 ± 625 −9 ± 25 ƒ z= = = ‚ 4 4 4 16 =4 4 −17 −17 Si z = → x2 = → no hay solución real. 2 2 Si z = 4 → x 2 = 4 → x = ±2 Las soluciones pedidas son x1 = 2 y x 2 = 2. Ejercicio nº 18.Solución:

a)

x 4 + 9 = 6x 2 + 1 Elevamos ambos miembros al cuadrado:

x 4 + 9 = 6x 2 + 1 →

x 4 − 6x 2 + 8 = 0

Ecuación bicuadrada, que resolvemos haciendo el cambio x = z: 2

z − 6z + 8 = 0 2



6 ± 36 − 32 6 ± 2 ƒ z= = 2 2 ‚

4 2

Si z = 4 → x 2 = 4 → x = ±2 Si z = 2 → x 2 = 2 → x = ± 2 Comprobación:

x = ±2



x=± 2 →

16 + 9 − 24 + 1 = 25 − 25 = 0 → 4 + 9 − 12 + 1 = 13 − 13 = 0

Las soluciones son x1 = 2, x2 = −2, x3 = 2

y



x = ±2 x=± 2

x4 = − 2.

b) Multiplicamos ambos miembros por 2x:

2 x 2 + 8 = 10x →



2 x 2 − 10x + 8 = 0



5 ± 25 − 16 5 ± 9 5 ± 3 x= = = 2 2 2

Comprobación de las posibles soluciones:

4+

8 = 4 +1= 5 8



1+

8 = 1+ 4 = 5 2

→ 1 es solución

4 es solución

Las soluciones son x1 = 4 y x2 = 1.

x 2 − 5x + 4 = 0 4 1



son soluciones. son soluciones.

Ejercicio nº 19.Solución: a) Efectuamos los paréntesis teniendo en cuenta que todos son productos notables:

(

) (

)

)







8 x 2 + 8 x + 2 − 12 x 2 + 12 x − 3 + 20x 2 − 5 = 0

→ 16 x 2 + 20 x − 6 = 0



(

2 4x 2 + 4 x + 1 − 3 4x 2 − 4 x + 1 + 5 4x 2 − 1 = 0

x=



8x 2 + 10x − 3 = 0



−10 ± 100 + 96 −10 ± 196 −10 ± 14 ƒ = = 16 16 16 ‚

Las soluciones son x1 =

−24 −3 = 16 2 4 1 = 16 4

−3 1 y x2 = . 2 4 2

b) Ecuación bicuadrada en la que podemos extraer x como factor común: (Observa que también se puede hacer con el cambio de variable, y entonces resolver: 2 4z -25z = 0. Compruébalo, y verás como obtienes los mismos resultados)

(

4 x 4 - 25 x 2 = x 2 4 x 2 - 25

)

Así:

x2 = 0 → x = 0  4x − 25 x = 0 → x 4 x − 25 = 0 →  2 25 x2 =  4 x − 25 = 0 →  4 5 5 Las soluciones son x1 = 0 , x2 = y x3 = - . 2 2 Ejercicio nº 20.Solución: 4

2

2

(

)

2

3

a) Multiplicamos ambos miembros por x :

81 =3 x3



81 = 3x3



x 3 = 27



x =3

Comprobamos si es, o no, solución en la ecuación inicial:

81 −1= 3 −1= 2 27 b)



x = 3 es solución

x + 4 = 3 − x −1 Elevamos ambos miembros al cuadrado:

x + 4 = 9 + x − 1− 6 x − 1 →

6 x −1 = 4



3 x −1 = 2



x=

Volvemos a elevar al cuadrado:

9 ( x − 1) = 4



9x − 9 = 4



9 x = 13

Comprobamos si es, o no, solución:

13 9

→ x=±

5 2

13 +4 = 9 3−

49 7 = 9 3

13 4 2 7 −1 = 3 − =3− = 9 9 3 3 13 es la solución buscada. 9

Ambos miembros coinciden, luego x = Ejercicio nº 21.Solución:

a) x 2 −



2 1 2 10 x+ + x = 3 9 3 9 x2 =

9 → 9



x2 = 1 →

x2 +

1 10 = 9 9



x = ±1

Las soluciones son x1 = 1 y x2 = −1. b) Ecuación bicuadrada; hacemos x = z y obtenemos: 2

z 2 - 48z - 49 = 0



z=

48 ± 2304 + 196 48 ± 50 ƒ = ‚ 2 2

−2 = −1 2 98 = 49 2

Si z = −1 → x 2 = −1 → no hay solución real Si z = 49 → x 2 = 49 → x = ±7 Las soluciones son x1 = 7 y x2 = −7.

Ejercicio nº 22.Solución:

a)

6x + 1 = 3 − 2 x Elevamos ambos miembros al cuadrado:

6x + 1 = 9 − 12 x + 4 x 2



x=



4 x 2 − 18 x + 8 = 0



2x 2 − 9x + 4 = 0

2 1 = 4 2

9 ± 81 − 32 9 ± 49 9 ± 7 = = 4 4 4

16 =4 4 Comprobamos las posibles soluciones sobre la ecuación: 2⋅

1 6 + + 1 = 1+ 4 = 1+ 2 = 3 2 2

8 + 24 + 1 = 8 + 25 = 8 + 5 = 13

→ →

x=

1 es solución 2

x = 4 no es solución



La única solución es x =

1 . 2

b) Multiplicamos ambos miembros por 4 ( x + 1)( x − 1) : 4 x ( x − 1) + 8 x ( x + 1) = 15 ( x + 1)( x − 1) →

4 x 2 − 4 x + 8 x 2 + 8 x = 15 x 2 − 15

→ 12 x + 4 x = 15 x − 15 2



x=

2



→ →

3 x − 4 x − 15 = 0 2

4 ± 16 + 180 4 ± 196 4 ± 14 ƒ = = 6 6 6 ‚



18 =3 6 −10 −5 = 6 3

Comprobamos las soluciones:

3 6 3 6 3 + 12 15 + = + = = 3 +1 3 −1 4 2 4 4



3 es solución.

−5 −10 5 10 − − 3 + 3 = 3 + 3 = 5 + 10 = 20 + 10 = 30 = 15 −5 −5 2 8 2 8 8 8 4 +1 −1 − − 3 3 3 3 Las soluciones son x1 = 3 y x2 =

−5 . 3





5 es solución. 3

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