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