Se da la desigualdad:
$$\left(x^{2} + 2 x\right) - \frac{3}{\left(x + 1\right)^{2}} < 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\left(x^{2} + 2 x\right) - \frac{3}{\left(x + 1\right)^{2}} = 0$$
Resolvemos:
$$x_{1} = -1 - \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 - \sqrt{13}}}{2}$$
$$x_{2} = -1 + \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 - \sqrt{13}}}{2}$$
$$x_{3} = -1 + \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{13}}}{2}$$
$$x_{4} = - \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{13}}}{2} - 1$$
Descartamos las soluciones complejas:
$$x_{1} = -1 + \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{13}}}{2}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{13}}}{2} - 1$$
Las raíces dadas
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{13}}}{2} - 1$$
$$x_{1} = -1 + \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{13}}}{2}$$
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
$$x_{0} < x_{2}$$
Consideremos, por ejemplo, el punto
$$x_{0} = x_{2} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(- \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{13}}}{2} - 1\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{13}}}{2} - \frac{11}{10}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\left(x^{2} + 2 x\right) - \frac{3}{\left(x + 1\right)^{2}} < 0$$
$$- \frac{3}{\left(\left(- \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{13}}}{2} - \frac{11}{10}\right) + 1\right)^{2}} + \left(2 \left(- \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{13}}}{2} - \frac{11}{10}\right) + \left(- \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{13}}}{2} - \frac{11}{10}\right)^{2}\right) < 0$$
2
/ ____________\
| ___ / ____ | ____________
11 | 11 \/ 2 *\/ 1 + \/ 13 | 3 ___ / ____
- -- + |- -- - ---------------------| - ------------------------------- - \/ 2 *\/ 1 + \/ 13
5 \ 10 2 / 2 < 0
/ ____________\
| ___ / ____ |
| 1 \/ 2 *\/ 1 + \/ 13 |
|- -- - ---------------------|
\ 10 2 /
pero
2
/ ____________\
| ___ / ____ | ____________
11 | 11 \/ 2 *\/ 1 + \/ 13 | 3 ___ / ____
- -- + |- -- - ---------------------| - ------------------------------- - \/ 2 *\/ 1 + \/ 13
5 \ 10 2 / 2 > 0
/ ____________\
| ___ / ____ |
| 1 \/ 2 *\/ 1 + \/ 13 |
|- -- - ---------------------|
\ 10 2 /
Entonces
$$x < - \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{13}}}{2} - 1$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x > - \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{13}}}{2} - 1 \wedge x < -1 + \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{13}}}{2}$$
_____
/ \
-------ο-------ο-------
x2 x1