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Resolución de desigualdades exponenciales en línea

Resolvamos la desigualdad exponencial 5^x + (1/5)^x > 5 con la ayuda del servicio en línea que se encuentra por el enlace

>> resolución de desigualdades en línea <<

Introduzcamos la desigualdad indicada en esta calculadora:

¡Resolver la desigualdad exponencial!

Se obtendrá la siguiente solución detallada para la desigualdad:

Se da la desigualdad:

 x    -x
5  + 5   > 5

Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:

 x    -x
5  + 5   = 5

Resolvemos:

Tenemos la ecuación:

 x    -x
5  + 5   = 5

o

 x    -x
5  + 5   - 5 = 0

Sustituimos

     -x
v = 5

obtendremos

         1
-5 + v + - = 0
         v

o

         1
-5 + v + - = 0
         v

hacemos cambio inverso

 -x
5   = v

o

    -log(v)
x = --------
     log(5)

                  /      ____\
     -log(2) + log\5 + \/ 21 /
x1 = -------------------------
               log(5)

                  /      ____\
     -log(2) + log\5 - \/ 21 /
x2 = -------------------------
               log(5)

                  /      ____\
     -log(2) + log\5 + \/ 21 /
x1 = -------------------------
               log(5)

                  /      ____\
     -log(2) + log\5 - \/ 21 /
x2 = -------------------------
               log(5)

Las raíces dadas

                  /      ____\
     -log(2) + log\5 - \/ 21 /
x2 = -------------------------
               log(5)

                  /      ____\
     -log(2) + log\5 + \/ 21 /
x1 = -------------------------
               log(5)

son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.

Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:

x0 < x2

Consideremos, por ejemplo, el punto

x0 = -1/10 + x2

=

             /      ____\
-log(2) + log\5 - \/ 21 /   1
------------------------- - --
            1               10
         log (5)

=

                    /      ____\
  1    -log(2) + log\5 - \/ 21 /
- -- + -------------------------
  10             log(5)

lo sustituimos en la expresión

 x    -x
5  + 5   > 5

                     /      ____\    /                    /      ____\\
   1    -log(2) + log\5 - \/ 21 /    |  1    -log(2) + log\5 - \/ 21 /|
 - -- + -------------------------    |- -- + -------------------------|*(-1)
   10               1                |  10               1            |
                 log (5)             \                log (5)         /
5                                 + 5                                        > 5

                     /      ____\                      /      ____\
   1    -log(2) + log\5 - \/ 21 /    1    -log(2) + log\5 - \/ 21 /
 - -- + -------------------------    -- - ------------------------- > 5
   10             log(5)             10             log(5)
5                                 + 5

significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:

                 /      ____\
    -log(2) + log\5 - \/ 21 /
x < -------------------------
              log(5)

 _____           _____
      \         /
-------ο-------ο-------
       x2      x1

Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.

etc.

Respuesta:

                 /      ____\
    -log(2) + log\5 - \/ 21 /
x < -------------------------
              log(5)

                 /      ____\
    -log(2) + log\5 + \/ 21 /
x > -------------------------
              log(5)

También se tendrá la solución gráfica de la desigualdad exponencial:

la solución gráfica de la desigualdad exponencial