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log3(2^x-1)+log(2^x-1)3<=10/3 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

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

significa que la solución de la desigualdad será con:
$$x \leq \frac{\log{\left(1 + 3^{\frac{10}{3 \left(1 + 3 \log{\left(3 \right)}\right)}} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
 _____          
      \    
-------•-------
       x1
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida 2 [src]
       /            10       \ 
       |     ----------------| 
       |     3*(1 + 3*log(3))| 
    log\1 + 3                / 
(0, --------------------------]
              log(2)           
$$x\ in\ \left(0, \frac{\log{\left(1 + 3^{\frac{10}{3 \left(1 + 3 \log{\left(3 \right)}\right)}} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}\right]$$
x in Interval.Lopen(0, log(1 + 3^(10/(3*(1 + 3*log(3)))))/log(2))
Respuesta rápida [src]
   /        /            10       \       \
   |        |     ----------------|       |
   |        |     3*(1 + 3*log(3))|       |
   |     log\1 + 3                /       |
And|x <= --------------------------, 0 < x|
   \               log(2)                 /
$$x \leq \frac{\log{\left(1 + 3^{\frac{10}{3 \left(1 + 3 \log{\left(3 \right)}\right)}} \right)}}{\log{\left(2 \right)}} \wedge 0 < x$$
(0 < x)∧(x <= log(1 + 3^(10/(3*(1 + 3*log(3)))))/log(2))