Se da la desigualdad:
$$\log{\left(x \right)} + \log{\left(45 - x \right)} < \log{\left(2 \right)} + 2$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\log{\left(x \right)} + \log{\left(45 - x \right)} = \log{\left(2 \right)} + 2$$
Resolvemos:
$$x_{1} = \frac{45}{2} - \frac{\sqrt{2025 - 8 e^{2}}}{2}$$
$$x_{2} = \frac{\sqrt{2025 - 8 e^{2}}}{2} + \frac{45}{2}$$
$$x_{1} = \frac{45}{2} - \frac{\sqrt{2025 - 8 e^{2}}}{2}$$
$$x_{2} = \frac{\sqrt{2025 - 8 e^{2}}}{2} + \frac{45}{2}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \frac{45}{2} - \frac{\sqrt{2025 - 8 e^{2}}}{2}$$
$$x_{2} = \frac{\sqrt{2025 - 8 e^{2}}}{2} + \frac{45}{2}$$
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
$$x_{0} < x_{1}$$
Consideremos, por ejemplo, el punto
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \left(\frac{45}{2} - \frac{\sqrt{2025 - 8 e^{2}}}{2}\right)$$
=
$$\frac{112}{5} - \frac{\sqrt{2025 - 8 e^{2}}}{2}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\log{\left(x \right)} + \log{\left(45 - x \right)} < \log{\left(2 \right)} + 2$$
$$\log{\left(\frac{112}{5} - \frac{\sqrt{2025 - 8 e^{2}}}{2} \right)} + \log{\left(45 - \left(\frac{112}{5} - \frac{\sqrt{2025 - 8 e^{2}}}{2}\right) \right)} < \log{\left(2 \right)} + 2$$
/ _____________\ / _____________\
| / 2 | | / 2 |
|112 \/ 2025 - 8*e | |113 \/ 2025 - 8*e | < 2 + log(2)
log|--- - ----------------| + log|--- + ----------------|
\ 5 2 / \ 5 2 /
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x < \frac{45}{2} - \frac{\sqrt{2025 - 8 e^{2}}}{2}$$
_____ _____
\ /
-------ο-------ο-------
x1 x2
Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x < \frac{45}{2} - \frac{\sqrt{2025 - 8 e^{2}}}{2}$$
$$x > \frac{\sqrt{2025 - 8 e^{2}}}{2} + \frac{45}{2}$$