X ^ x = e. ¿Cómo se resuelve para x?

[matemáticas] x ^ x = e [/ matemáticas]

Aplicando el mismo poder a ambos lados:

[matemáticas] (x ^ x) ^ {\ frac {1} {x}} = e ^ \ frac {1} {x} [/ matemáticas]

[matemáticas] x = e ^ \ frac {1} {x} [/ matemáticas]

Dividiendo por [matemáticas] x [/ matemáticas]:

[matemáticas] 1 = \ frac {1} {x} e ^ \ frac {1} {x} [/ matemáticas]

Puede aplicar la función Lambert W:

[matemáticas] W (1) = W (\ frac {1} {x} e ^ \ frac {1} {x}) [/ matemáticas]

[matemáticas] W (1) = \ frac {1} {x} [/ matemáticas]

[matemáticas] x = \ frac {1} {W (1)} \ aprox 1.76 [/ matemáticas]

Como se indica en la otra respuesta, no hay una solución analítica conocida para esto. Las aproximaciones numéricas son probablemente la mejor manera de hacerlo si no tiene acceso a una herramienta como Wolfram Alpha que pueda calcular los valores de la función Lambert W. El enfoque de aproximación se explica adecuadamente por la otra respuesta.

Si:

  1. Hay dos incógnitas diferentes: X y x. Si X ≠ 1, entonces

[matemáticas] x = ln (e) / ln (X) = 1 / ln (X) [/ matemáticas]

2. no hay dos incógnitas diferentes y X es de hecho x, entonces

[matemáticas] x * ln (x) = 1 => x = 1.763218 [/ matemáticas]

x se puede encontrar usando la función R uniroot ()

En ausencia de una solución analítica (ver otras respuestas) tal vez uno podría permitir algunas otras herramientas, como esta:

Como estamos hablando de eso, pensé que podría mencionar la compleja función Y = X ^ X, que tiene un comportamiento interesante bajo la manga, vea mi ejemplo aquí:

Toma una raíz de ambos lados de la ecuación, con x como índice, en lugar del genérico 2.