$2^{\sqrt{x}} = 2^{3x}\ \Rightarrow\ 9x^2 - x = 0\ \Rightarrow\ x = 0\ \vee\ x = \dfrac{1}{9}$
Como houve uma quadração, devemos verificar cada uma das soluções na equação original, e ambas satisfazem. Logo:
$\fbox{$S = \left\{0, \dfrac{1}{9}\right\}$}$.
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