Sr Examen

Otras calculadoras


(4^x-3*2^x)-38(4^x-3*2^x)-80<=0

(4^x-3*2^x)-38(4^x-3*2^x)-80<=0 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
 x      x      / x      x\          
4  - 3*2  - 38*\4  - 3*2 / - 80 <= 0
$$\left(- 38 \left(- 3 \cdot 2^{x} + 4^{x}\right) + \left(- 3 \cdot 2^{x} + 4^{x}\right)\right) - 80 \leq 0$$
-38*(-3*2^x + 4^x) - 3*2^x + 4^x - 80 <= 0
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\left(- 38 \left(- 3 \cdot 2^{x} + 4^{x}\right) + \left(- 3 \cdot 2^{x} + 4^{x}\right)\right) - 80 \leq 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\left(- 38 \left(- 3 \cdot 2^{x} + 4^{x}\right) + \left(- 3 \cdot 2^{x} + 4^{x}\right)\right) - 80 = 0$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación:
$$\left(- 38 \left(- 3 \cdot 2^{x} + 4^{x}\right) + \left(- 3 \cdot 2^{x} + 4^{x}\right)\right) - 80 = 0$$
o
$$\left(- 38 \left(- 3 \cdot 2^{x} + 4^{x}\right) + \left(- 3 \cdot 2^{x} + 4^{x}\right)\right) - 80 = 0$$
Sustituimos
$$v = 2^{x}$$
obtendremos
$$- 37 v^{2} + 111 v - 80 = 0$$
o
$$- 37 v^{2} + 111 v - 80 = 0$$
Es la ecuación de la forma
a*v^2 + b*v + c = 0

La ecuación cuadrática puede ser resuelta
con la ayuda del discriminante.
Las raíces de la ecuación cuadrática:
$$v_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}$$
$$v_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}$$
donde D = b^2 - 4*a*c es el discriminante.
Como
$$a = -37$$
$$b = 111$$
$$c = -80$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c = 

(111)^2 - 4 * (-37) * (-80) = 481

Como D > 0 la ecuación tiene dos raíces.
v1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)

v2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)

o
$$v_{1} = \frac{3}{2} - \frac{\sqrt{481}}{74}$$
$$v_{2} = \frac{\sqrt{481}}{74} + \frac{3}{2}$$
hacemos cambio inverso
$$2^{x} = v$$
o
$$x = \frac{\log{\left(v \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{1} = \frac{\sqrt{481}}{74} + \frac{3}{2}$$
$$x_{2} = \frac{3}{2} - \frac{\sqrt{481}}{74}$$
$$x_{1} = \frac{\sqrt{481}}{74} + \frac{3}{2}$$
$$x_{2} = \frac{3}{2} - \frac{\sqrt{481}}{74}$$
Las raíces dadas
$$x_{2} = \frac{3}{2} - \frac{\sqrt{481}}{74}$$
$$x_{1} = \frac{\sqrt{481}}{74} + \frac{3}{2}$$
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
$$x_{0} \leq x_{2}$$
Consideremos, por ejemplo, el punto
$$x_{0} = x_{2} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \left(\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{481}}{74}\right)$$
=
$$\frac{7}{5} - \frac{\sqrt{481}}{74}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\left(- 38 \left(- 3 \cdot 2^{x} + 4^{x}\right) + \left(- 3 \cdot 2^{x} + 4^{x}\right)\right) - 80 \leq 0$$
$$-80 + \left(\left(- 3 \cdot 2^{\frac{7}{5} - \frac{\sqrt{481}}{74}} + 4^{\frac{7}{5} - \frac{\sqrt{481}}{74}}\right) - 38 \left(- 3 \cdot 2^{\frac{7}{5} - \frac{\sqrt{481}}{74}} + 4^{\frac{7}{5} - \frac{\sqrt{481}}{74}}\right)\right) \leq 0$$
                _____              _____     
          7   \/ 481         7   \/ 481      
          - - -------        - - ------- <= 0
          5      74          5      74       
-80 - 37*4            + 111*2                

significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \leq \frac{3}{2} - \frac{\sqrt{481}}{74}$$
 _____           _____          
      \         /
-------•-------•-------
       x2      x1

Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x \leq \frac{3}{2} - \frac{\sqrt{481}}{74}$$
$$x \geq \frac{\sqrt{481}}{74} + \frac{3}{2}$$
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida 2 [src]
         /      _____\        /      _____\     
         |3   \/ 481 |        |3   \/ 481 |     
      log|- - -------|     log|- + -------|     
         \2      74  /        \2      74  /     
(-oo, ----------------] U [----------------, oo)
           log(2)               log(2)          
$$x\ in\ \left(-\infty, \frac{\log{\left(\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{481}}{74} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}\right] \cup \left[\frac{\log{\left(\frac{\sqrt{481}}{74} + \frac{3}{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}, \infty\right)$$
x in Union(Interval(-oo, log(3/2 - sqrt(481)/74)/log(2)), Interval(log(sqrt(481)/74 + 3/2)/log(2), oo))
Respuesta rápida [src]
  /   /   /      _____\             \          /      _____\\
  |   |   |3   \/ 481 |             |          |3   \/ 481 ||
  |   |log|- + -------|             |       log|- - -------||
  |   |   \2      74  /             |          \2      74  /|
Or|And|---------------- <= x, x < oo|, x <= ----------------|
  \   \     log(2)                  /            log(2)     /
$$\left(\frac{\log{\left(\frac{\sqrt{481}}{74} + \frac{3}{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} \leq x \wedge x < \infty\right) \vee x \leq \frac{\log{\left(\frac{3}{2} - \frac{\sqrt{481}}{74} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
(x <= log(3/2 - sqrt(481)/74)/log(2))∨((x < oo)∧(log(3/2 + sqrt(481)/74)/log(2) <= x))
Gráfico
(4^x-3*2^x)-38(4^x-3*2^x)-80<=0 desigualdades