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(4^x-2^(x+2))^2-7(4^x-2^(x+2))+12>=0

(4^x-2^(x+2))^2-7(4^x-2^(x+2))+12>=0 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
             2                            
/ x    x + 2\      / x    x + 2\          
\4  - 2     /  - 7*\4  - 2     / + 12 >= 0
$$\left(\left(- 2^{x + 2} + 4^{x}\right)^{2} - 7 \left(- 2^{x + 2} + 4^{x}\right)\right) + 12 \geq 0$$
(-2^(x + 2) + 4^x)^2 - 7*(-2^(x + 2) + 4^x) + 12 >= 0
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\left(\left(- 2^{x + 2} + 4^{x}\right)^{2} - 7 \left(- 2^{x + 2} + 4^{x}\right)\right) + 12 \geq 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\left(\left(- 2^{x + 2} + 4^{x}\right)^{2} - 7 \left(- 2^{x + 2} + 4^{x}\right)\right) + 12 = 0$$
Resolvemos:
$$x_{1} = \frac{\log{\left(-2 + 2 \sqrt{2} \right)} + i \pi}{\log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{2} = \frac{\log{\left(-2 + \sqrt{7} \right)} + i \pi}{\log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{3} = \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{4} = 1 + \frac{\log{\left(1 + \sqrt{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
Descartamos las soluciones complejas:
$$x_{1} = \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{2} = 1 + \frac{\log{\left(1 + \sqrt{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{2} = 1 + \frac{\log{\left(1 + \sqrt{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
$$x_{0} \leq x_{1}$$
Consideremos, por ejemplo, el punto
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\left(\left(- 2^{x + 2} + 4^{x}\right)^{2} - 7 \left(- 2^{x + 2} + 4^{x}\right)\right) + 12 \geq 0$$
$$\left(- 7 \left(- 2^{2 + \left(- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}\right)} + 4^{- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}}\right) + \left(- 2^{2 + \left(- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}\right)} + 4^{- \frac{1}{10} + \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}}\right)^{2}\right) + 12 \geq 0$$
                                                    2                                                         
     /           /      ___\            /      ___\\                 /      ___\              /      ___\     
     |   1    log\2 + \/ 7 /    19   log\2 + \/ 7 /|         1    log\2 + \/ 7 /      19   log\2 + \/ 7 /     
     | - -- + --------------    -- + --------------|       - -- + --------------      -- + -------------- >= 0
     |   10       log(2)        10       log(2)    |         10       log(2)          10       log(2)         
12 + \4                      - 2                   /  - 7*4                      + 7*2                        
     

significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \leq \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
 _____           _____          
      \         /
-------•-------•-------
       x1      x2

Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x \leq \frac{\log{\left(2 + \sqrt{7} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
$$x \geq 1 + \frac{\log{\left(1 + \sqrt{2} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
Solución de la desigualdad en el gráfico
Gráfico
(4^x-2^(x+2))^2-7(4^x-2^(x+2))+12>=0 desigualdades