Se da la desigualdad:
$$\sqrt{\left(x^{2} + x\right) - 2} < 2$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\sqrt{\left(x^{2} + x\right) - 2} = 2$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
$$\sqrt{\left(x^{2} + x\right) - 2} = 2$$
$$\sqrt{x^{2} + x - 2} = 2$$
Elevemos las dos partes de la ecuación a la potencia 2
$$x^{2} + x - 2 = 4$$
$$x^{2} + x - 2 = 4$$
Transpongamos la parte derecha de la ecuación miembro izquierdo de la ecuación con el signo negativo
$$x^{2} + x - 6 = 0$$
Es la ecuación de la forma
a*x^2 + b*x + c = 0
La ecuación cuadrática puede ser resuelta
con la ayuda del discriminante.
Las raíces de la ecuación cuadrática:
$$x_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}$$
$$x_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}$$
donde D = b^2 - 4*a*c es el discriminante.
Como
$$a = 1$$
$$b = 1$$
$$c = -6$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c =
(1)^2 - 4 * (1) * (-6) = 25
Como D > 0 la ecuación tiene dos raíces.
x1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)
x2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)
o
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = -3$$
Como
$$\sqrt{x^{2} + x - 2} = 2$$
y
$$\sqrt{x^{2} + x - 2} \geq 0$$
entonces
$$2 \geq 0$$
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = -3$$
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = -3$$
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = -3$$
Las raíces dadas
$$x_{2} = -3$$
$$x_{1} = 2$$
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
$$x_{0} = x_{2} - \frac{1}{10}$$
=
$$-3 + - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{31}{10}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\sqrt{\left(x^{2} + x\right) - 2} < 2$$
$$\sqrt{-2 + \left(- \frac{31}{10} + \left(- \frac{31}{10}\right)^{2}\right)} < 2$$
_____
\/ 451
------- < 2
10
pero
_____
\/ 451
------- > 2
10
Entonces
$$x < -3$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x > -3 \wedge x < 2$$
_____
/ \
-------ο-------ο-------
x2 x1