Se da la desigualdad:
$$\frac{\left(x + 2\right) \left(3 x - 1\right)}{4} - x^{0} > 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\frac{\left(x + 2\right) \left(3 x - 1\right)}{4} - x^{0} = 0$$
Resolvemos:
Abramos la expresión en la ecuación
$$\frac{\left(x + 2\right) \left(3 x - 1\right)}{4} - x^{0} = 0$$
Obtenemos la ecuación cuadrática
$$\frac{3 x^{2}}{4} + \frac{5 x}{4} - 1 - \frac{1}{2} = 0$$
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
$$a = \frac{3}{4}$$
$$b = \frac{5}{4}$$
$$c = - \frac{3}{2}$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c =
(5/4)^2 - 4 * (3/4) * (-3/2) = 97/16
Como D > 0 la ecuación tiene dos raíces.
x1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)
x2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)
o
$$x_{1} = - \frac{5}{6} + \frac{\sqrt{97}}{6}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{97}}{6} - \frac{5}{6}$$
$$x_{1} = - \frac{5}{6} + \frac{\sqrt{97}}{6}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{97}}{6} - \frac{5}{6}$$
$$x_{1} = - \frac{5}{6} + \frac{\sqrt{97}}{6}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{97}}{6} - \frac{5}{6}$$
Las raíces dadas
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{97}}{6} - \frac{5}{6}$$
$$x_{1} = - \frac{5}{6} + \frac{\sqrt{97}}{6}$$
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
$$x_{0} = x_{2} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(- \frac{\sqrt{97}}{6} - \frac{5}{6}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{\sqrt{97}}{6} - \frac{14}{15}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\frac{\left(x + 2\right) \left(3 x - 1\right)}{4} - x^{0} > 0$$
$$- \left(- \frac{\sqrt{97}}{6} - \frac{14}{15}\right)^{0} + \frac{\left(\left(- \frac{\sqrt{97}}{6} - \frac{14}{15}\right) + 2\right) \left(3 \left(- \frac{\sqrt{97}}{6} - \frac{14}{15}\right) - 1\right)}{4} > 0$$
/ ____\ / ____\
| 19 \/ 97 | |16 \/ 97 |
|- -- - ------|*|-- - ------|
\ 5 2 / \15 6 / > 0
-1 + -----------------------------
4
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x < - \frac{\sqrt{97}}{6} - \frac{5}{6}$$
_____ _____
\ /
-------ο-------ο-------
x2 x1
Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x < - \frac{\sqrt{97}}{6} - \frac{5}{6}$$
$$x > - \frac{5}{6} + \frac{\sqrt{97}}{6}$$