Se da la desigualdad:
$$\frac{2 x + 3}{x - 1} + \frac{x + 1}{x} > 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\frac{2 x + 3}{x - 1} + \frac{x + 1}{x} = 0$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación:
$$\frac{2 x + 3}{x - 1} + \frac{x + 1}{x} = 0$$
Multipliquemos las dos partes de la ecuación por los denominadores:
x y -1 + x
obtendremos:
$$x \left(\frac{2 x + 3}{x - 1} + \frac{x + 1}{x}\right) = 0$$
$$\frac{3 x^{2} + 3 x - 1}{x - 1} = 0$$
$$\frac{3 x^{2} + 3 x - 1}{x - 1} \left(x - 1\right) = 0 \left(x - 1\right)$$
$$3 x^{2} + 3 x - 1 = 0$$
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
$$a = 3$$
$$b = 3$$
$$c = -1$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c =
(3)^2 - 4 * (3) * (-1) = 21
Como D > 0 la ecuación tiene dos raíces.
x1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)
x2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)
o
$$x_{1} = - \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{21}}{6}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{21}}{6} - \frac{1}{2}$$
$$x_{1} = - \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{21}}{6}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{21}}{6} - \frac{1}{2}$$
$$x_{1} = - \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{21}}{6}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{21}}{6} - \frac{1}{2}$$
Las raíces dadas
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{21}}{6} - \frac{1}{2}$$
$$x_{1} = - \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{21}}{6}$$
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
$$x_{0} = x_{2} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(- \frac{\sqrt{21}}{6} - \frac{1}{2}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{\sqrt{21}}{6} - \frac{3}{5}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\frac{2 x + 3}{x - 1} + \frac{x + 1}{x} > 0$$
$$\frac{2 \left(- \frac{\sqrt{21}}{6} - \frac{3}{5}\right) + 3}{\left(- \frac{\sqrt{21}}{6} - \frac{3}{5}\right) - 1} + \frac{\left(- \frac{\sqrt{21}}{6} - \frac{3}{5}\right) + 1}{- \frac{\sqrt{21}}{6} - \frac{3}{5}} > 0$$
____ ____
9 \/ 21 2 \/ 21
- - ------ - - ------
5 3 5 6
------------ + ------------ > 0
____ ____
8 \/ 21 3 \/ 21
- - - ------ - - - ------
5 6 5 6
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x < - \frac{\sqrt{21}}{6} - \frac{1}{2}$$
_____ _____
\ /
-------ο-------ο-------
x2 x1
Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x < - \frac{\sqrt{21}}{6} - \frac{1}{2}$$
$$x > - \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{21}}{6}$$