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ln^2(x)-ln(x)-3<0 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
   2                    
log (x) - log(x) - 3 < 0
$$\left(\log{\left(x \right)}^{2} - \log{\left(x \right)}\right) - 3 < 0$$
log(x)^2 - log(x) - 3 < 0
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\left(\log{\left(x \right)}^{2} - \log{\left(x \right)}\right) - 3 < 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\left(\log{\left(x \right)}^{2} - \log{\left(x \right)}\right) - 3 = 0$$
Resolvemos:
$$x_{1} = e^{\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{13}}{2}}$$
$$x_{2} = e^{\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2}}$$
$$x_{1} = e^{\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{13}}{2}}$$
$$x_{2} = e^{\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2}}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = e^{\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{13}}{2}}$$
$$x_{2} = e^{\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2}}$$
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
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{1}{10} + e^{\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{13}}{2}}$$
=
$$- \frac{1}{10} + e^{\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{13}}{2}}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\left(\log{\left(x \right)}^{2} - \log{\left(x \right)}\right) - 3 < 0$$
$$-3 + \left(- \log{\left(- \frac{1}{10} + e^{\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{13}}{2}} \right)} + \log{\left(- \frac{1}{10} + e^{\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{13}}{2}} \right)}^{2}\right) < 0$$
         /              ____\      /              ____\    
         |        1   \/ 13 |      |        1   \/ 13 |    
         |        - - ------|      |        - - ------|    
        2|  1     2     2   |      |  1     2     2   | < 0
-3 + log |- -- + e          | - log|- -- + e          |    
         \  10              /      \  10              /    
    

pero
         /              ____\      /              ____\    
         |        1   \/ 13 |      |        1   \/ 13 |    
         |        - - ------|      |        - - ------|    
        2|  1     2     2   |      |  1     2     2   | > 0
-3 + log |- -- + e          | - log|- -- + e          |    
         \  10              /      \  10              /    
    

Entonces
$$x < e^{\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{13}}{2}}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x > e^{\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{13}}{2}} \wedge x < e^{\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2}}$$
         _____  
        /     \  
-------ο-------ο-------
       x1      x2
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida 2 [src]
        ____         ____ 
  1   \/ 13    1   \/ 13  
  - - ------   - + ------ 
  2     2      2     2    
(e          , e          )
$$x\ in\ \left(e^{\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{13}}{2}}, e^{\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2}}\right)$$
x in Interval.open(exp(1/2 - sqrt(13)/2), exp(1/2 + sqrt(13)/2))
Respuesta rápida [src]
   /           ____         ____    \
   |     1   \/ 13    1   \/ 13     |
   |     - + ------   - - ------    |
   |     2     2      2     2       |
And\x < e          , e           < x/
$$x < e^{\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{13}}{2}} \wedge e^{\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{13}}{2}} < x$$
(x < exp(1/2 + sqrt(13)/2))∧(exp(1/2 - sqrt(13)/2) < x)