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x^2+2x-3/(x+1)^2<0 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
 2            3        
x  + 2*x - -------- < 0
                  2    
           (x + 1)     
$$\left(x^{2} + 2 x\right) - \frac{3}{\left(x + 1\right)^{2}} < 0$$
x^2 + 2*x - 3/(x + 1)^2 < 0
Solución detallada
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
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida [src]
  /   /                   / 4      3      2             \\     /               / 4      3      2             \    \\
Or\And\-1 < x, x < CRootOf\x  + 4*x  + 5*x  + 2*x - 3, 1//, And\x < -1, CRootOf\x  + 4*x  + 5*x  + 2*x - 3, 0/ < x//
$$\left(-1 < x \wedge x < \operatorname{CRootOf} {\left(x^{4} + 4 x^{3} + 5 x^{2} + 2 x - 3, 1\right)}\right) \vee \left(x < -1 \wedge \operatorname{CRootOf} {\left(x^{4} + 4 x^{3} + 5 x^{2} + 2 x - 3, 0\right)} < x\right)$$
((-1 < x)∧(x < CRootOf(x^4 + 4*x^3 + 5*x^2 + 2*x - 3, 1)))∨((x < -1)∧(CRootOf(x^4 + 4*x^3 + 5*x^2 + 2*x - 3, 0) < x))
Respuesta rápida 2 [src]
        / 4      3      2             \                    / 4      3      2             \ 
(CRootOf\x  + 4*x  + 5*x  + 2*x - 3, 0/, -1) U (-1, CRootOf\x  + 4*x  + 5*x  + 2*x - 3, 1/)
$$x\ in\ \left(\operatorname{CRootOf} {\left(x^{4} + 4 x^{3} + 5 x^{2} + 2 x - 3, 0\right)}, -1\right) \cup \left(-1, \operatorname{CRootOf} {\left(x^{4} + 4 x^{3} + 5 x^{2} + 2 x - 3, 1\right)}\right)$$
x in Union(Interval.open(-1, CRootOf(x^4 + 4*x^3 + 5*x^2 + 2*x - 3, 1)), Interval.open(CRootOf(x^4 + 4*x^3 + 5*x^2 + 2*x - 3, 0), -1))