Sr Examen

lgx(lgx-3)<3 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
log(x)*(log(x) - 3) < 3
$$\left(\log{\left(x \right)} - 3\right) \log{\left(x \right)} < 3$$
(log(x) - 3)*log(x) < 3
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\left(\log{\left(x \right)} - 3\right) \log{\left(x \right)} < 3$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\left(\log{\left(x \right)} - 3\right) \log{\left(x \right)} = 3$$
Resolvemos:
$$x_{1} = e^{\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{21}}{2}}$$
$$x_{2} = e^{\frac{3}{2} + \frac{\sqrt{21}}{2}}$$
$$x_{1} = e^{\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{21}}{2}}$$
$$x_{2} = e^{\frac{3}{2} + \frac{\sqrt{21}}{2}}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = e^{\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{21}}{2}}$$
$$x_{2} = e^{\frac{3}{2} + \frac{\sqrt{21}}{2}}$$
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
$$x_{0} < x_{1}$$
Consideremos, por ejemplo, el punto
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{1}{10} + e^{\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{21}}{2}}$$
=
$$- \frac{1}{10} + e^{\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{21}}{2}}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\left(\log{\left(x \right)} - 3\right) \log{\left(x \right)} < 3$$
$$\left(-3 + \log{\left(- \frac{1}{10} + e^{\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{21}}{2}} \right)}\right) \log{\left(- \frac{1}{10} + e^{\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{21}}{2}} \right)} < 3$$
/        /              ____\\    /              ____\    
|        |        3   \/ 21 ||    |        3   \/ 21 |    
|        |        - - ------||    |        - - ------|    
|        |  1     2     2   ||    |  1     2     2   | < 3
|-3 + log|- -- + e          ||*log|- -- + e          |    
\        \  10              //    \  10              /    
    

pero
/        /              ____\\    /              ____\    
|        |        3   \/ 21 ||    |        3   \/ 21 |    
|        |        - - ------||    |        - - ------|    
|        |  1     2     2   ||    |  1     2     2   | > 3
|-3 + log|- -- + e          ||*log|- -- + e          |    
\        \  10              //    \  10              /    
    

Entonces
$$x < e^{\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{21}}{2}}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x > e^{\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{21}}{2}} \wedge x < e^{\frac{3}{2} + \frac{\sqrt{21}}{2}}$$
         _____  
        /     \  
-------ο-------ο-------
       x1      x2
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida 2 [src]
        ____         ____ 
  3   \/ 21    3   \/ 21  
  - - ------   - + ------ 
  2     2      2     2    
(e          , e          )
$$x\ in\ \left(e^{\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{21}}{2}}, e^{\frac{3}{2} + \frac{\sqrt{21}}{2}}\right)$$
x in Interval.open(exp(3/2 - sqrt(21)/2), exp(3/2 + sqrt(21)/2))
Respuesta rápida [src]
   /           ____         ____    \
   |     3   \/ 21    3   \/ 21     |
   |     - + ------   - - ------    |
   |     2     2      2     2       |
And\x < e          , e           < x/
$$x < e^{\frac{3}{2} + \frac{\sqrt{21}}{2}} \wedge e^{\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{21}}{2}} < x$$
(x < exp(3/2 + sqrt(21)/2))∧(exp(3/2 - sqrt(21)/2) < x)