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(4^x-2^(x+3))+28(4^x-2^(x+3))+192>=0 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
 x    x + 3      / x    x + 3\           
4  - 2      + 28*\4  - 2     / + 192 >= 0
$$\left(\left(- 2^{x + 3} + 4^{x}\right) + 28 \left(- 2^{x + 3} + 4^{x}\right)\right) + 192 \geq 0$$
-2^(x + 3) + 4^x + 28*(-2^(x + 3) + 4^x) + 192 >= 0
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\left(\left(- 2^{x + 3} + 4^{x}\right) + 28 \left(- 2^{x + 3} + 4^{x}\right)\right) + 192 \geq 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\left(\left(- 2^{x + 3} + 4^{x}\right) + 28 \left(- 2^{x + 3} + 4^{x}\right)\right) + 192 = 0$$
Resolvemos:
Tenemos la ecuación:
$$\left(\left(- 2^{x + 3} + 4^{x}\right) + 28 \left(- 2^{x + 3} + 4^{x}\right)\right) + 192 = 0$$
o
$$\left(\left(- 2^{x + 3} + 4^{x}\right) + 28 \left(- 2^{x + 3} + 4^{x}\right)\right) + 192 = 0$$
Sustituimos
$$v = 2^{x}$$
obtendremos
$$29 v^{2} - 232 v + 192 = 0$$
o
$$29 v^{2} - 232 v + 192 = 0$$
Es la ecuación de la forma
a*v^2 + b*v + c = 0

La ecuación cuadrática puede ser resuelta
con la ayuda del discriminante.
Las raíces de la ecuación cuadrática:
$$v_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}$$
$$v_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}$$
donde D = b^2 - 4*a*c es el discriminante.
Como
$$a = 29$$
$$b = -232$$
$$c = 192$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c = 

(-232)^2 - 4 * (29) * (192) = 31552

Como D > 0 la ecuación tiene dos raíces.
v1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)

v2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)

o
$$v_{1} = \frac{4 \sqrt{493}}{29} + 4$$
$$v_{2} = 4 - \frac{4 \sqrt{493}}{29}$$
hacemos cambio inverso
$$2^{x} = v$$
o
$$x = \frac{\log{\left(v \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{1} = \frac{4 \sqrt{493}}{29} + 4$$
$$x_{2} = 4 - \frac{4 \sqrt{493}}{29}$$
$$x_{1} = \frac{4 \sqrt{493}}{29} + 4$$
$$x_{2} = 4 - \frac{4 \sqrt{493}}{29}$$
Las raíces dadas
$$x_{2} = 4 - \frac{4 \sqrt{493}}{29}$$
$$x_{1} = \frac{4 \sqrt{493}}{29} + 4$$
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
$$x_{0} \leq x_{2}$$
Consideremos, por ejemplo, el punto
$$x_{0} = x_{2} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \left(4 - \frac{4 \sqrt{493}}{29}\right)$$
=
$$\frac{39}{10} - \frac{4 \sqrt{493}}{29}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\left(\left(- 2^{x + 3} + 4^{x}\right) + 28 \left(- 2^{x + 3} + 4^{x}\right)\right) + 192 \geq 0$$
$$\left(28 \left(- 2^{\left(\frac{39}{10} - \frac{4 \sqrt{493}}{29}\right) + 3} + 4^{\frac{39}{10} - \frac{4 \sqrt{493}}{29}}\right) + \left(- 2^{\left(\frac{39}{10} - \frac{4 \sqrt{493}}{29}\right) + 3} + 4^{\frac{39}{10} - \frac{4 \sqrt{493}}{29}}\right)\right) + 192 \geq 0$$
                   _____                _____     
          69   4*\/ 493        39   4*\/ 493      
          -- - ---------       -- - --------- >= 0
          10       29          10       29        
192 - 29*2               + 29*4                   

pero
                   _____                _____    
          69   4*\/ 493        39   4*\/ 493     
          -- - ---------       -- - --------- < 0
          10       29          10       29       
192 - 29*2               + 29*4                  

Entonces
$$x \leq 4 - \frac{4 \sqrt{493}}{29}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x \geq 4 - \frac{4 \sqrt{493}}{29} \wedge x \leq \frac{4 \sqrt{493}}{29} + 4$$
         _____  
        /     \  
-------•-------•-------
       x2      x1
Respuesta rápida 2 [src]
         /        _____\        /        _____\     
         |    4*\/ 493 |        |    4*\/ 493 |     
      log|4 - ---------|     log|4 + ---------|     
         \        29   /        \        29   /     
(-oo, ------------------] U [------------------, oo)
            log(2)                 log(2)           
$$x\ in\ \left(-\infty, \frac{\log{\left(4 - \frac{4 \sqrt{493}}{29} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}\right] \cup \left[\frac{\log{\left(\frac{4 \sqrt{493}}{29} + 4 \right)}}{\log{\left(2 \right)}}, \infty\right)$$
x in Union(Interval(-oo, log(4 - 4*sqrt(493)/29)/log(2)), Interval(log(4*sqrt(493)/29 + 4)/log(2), oo))
Respuesta rápida [src]
  /   /   /        _____\             \          /        _____\\
  |   |   |    4*\/ 493 |             |          |    4*\/ 493 ||
  |   |log|4 + ---------|             |       log|4 - ---------||
  |   |   \        29   /             |          \        29   /|
Or|And|------------------ <= x, x < oo|, x <= ------------------|
  \   \      log(2)                   /             log(2)      /
$$\left(\frac{\log{\left(\frac{4 \sqrt{493}}{29} + 4 \right)}}{\log{\left(2 \right)}} \leq x \wedge x < \infty\right) \vee x \leq \frac{\log{\left(4 - \frac{4 \sqrt{493}}{29} \right)}}{\log{\left(2 \right)}}$$
(x <= log(4 - 4*sqrt(493)/29)/log(2))∨((x < oo)∧(log(4 + 4*sqrt(493)/29)/log(2) <= x))