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(10*x-x^2-24)*log(4*sin(pi*x*1/2)^2)*1/log(5)>=0 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
/        2     \    /     2/pi*x\\     
\10*x - x  - 24/*log|4*sin |----||     
                    \      \ 2  //     
---------------------------------- >= 0
              log(5)                   
((x2+10x)24)log(4sin2(πx2))log(5)0\frac{\left(\left(- x^{2} + 10 x\right) - 24\right) \log{\left(4 \sin^{2}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)} \right)}}{\log{\left(5 \right)}} \geq 0
((-x^2 + 10*x - 24)*log(4*sin((pi*x)/2)^2))/log(5) >= 0
Solución detallada
Se da la desigualdad:
((x2+10x)24)log(4sin2(πx2))log(5)0\frac{\left(\left(- x^{2} + 10 x\right) - 24\right) \log{\left(4 \sin^{2}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)} \right)}}{\log{\left(5 \right)}} \geq 0
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
((x2+10x)24)log(4sin2(πx2))log(5)=0\frac{\left(\left(- x^{2} + 10 x\right) - 24\right) \log{\left(4 \sin^{2}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)} \right)}}{\log{\left(5 \right)}} = 0
Resolvemos:
Tenemos la ecuación
((x2+10x)24)log(4sin2(πx2))log(5)=0\frac{\left(\left(- x^{2} + 10 x\right) - 24\right) \log{\left(4 \sin^{2}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)} \right)}}{\log{\left(5 \right)}} = 0
cambiamos
(x2+10x24)log(4sin2(πx2))log(5)log(5)=0\frac{\left(- x^{2} + 10 x - 24\right) \log{\left(4 \sin^{2}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)} \right)} - \log{\left(5 \right)}}{\log{\left(5 \right)}} = 0
((x2+10x)24)log(4sin2(πx2))log(5)1=0\frac{\left(\left(- x^{2} + 10 x\right) - 24\right) \log{\left(4 \sin^{2}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)} \right)}}{\log{\left(5 \right)}} - 1 = 0
Sustituimos
w=log(sin2(πx2))w = \log{\left(\sin^{2}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)} \right)}
Tenemos la ecuación:
((x2+10x)24)log(4sin2(πx2))log(5)1=0\frac{\left(\left(- x^{2} + 10 x\right) - 24\right) \log{\left(4 \sin^{2}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)} \right)}}{\log{\left(5 \right)}} - 1 = 0
Usamos la regla de proporciones:
De a1/b1 = a2/b2 se deduce a1*b2 = a2*b1,
En nuestro caso
a1 = (-24 - x^2 + 10*x)*log(4*sin(pi*x/2)^2)

b1 = log(5)

a2 = 1

b2 = 1

signo obtendremos la ecuación
(x2+10x24)log(4sin2(πx2))=log(5)\left(- x^{2} + 10 x - 24\right) \log{\left(4 \sin^{2}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)} \right)} = \log{\left(5 \right)}
(x2+10x24)log(4sin2(πx2))=log(5)\left(- x^{2} + 10 x - 24\right) \log{\left(4 \sin^{2}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)} \right)} = \log{\left(5 \right)}
Abrimos los paréntesis en el miembro izquierdo de la ecuación
-24+x+2+10*xlog4*sin+pi*x/2^2) = log(5)

Abrimos los paréntesis en el miembro derecho de la ecuación
-24+x+2+10*xlog4*sin+pi*x/2^2) = log5

Sumamos los términos semejantes en el miembro izquierdo de la ecuación:
(-24 - x^2 + 10*x)*log(4*sin(pi*x/2)^2) = log5

Transportamos los términos libres (sin w)
del miembro izquierdo al derecho, obtenemos:
(x2+10x24)log(4sin2(πx2))+24=log(5)+24\left(- x^{2} + 10 x - 24\right) \log{\left(4 \sin^{2}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)} \right)} + 24 = \log{\left(5 \right)} + 24
Esta ecuación no tiene soluciones
hacemos cambio inverso
log(sin2(πx2))=w\log{\left(\sin^{2}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)} \right)} = w
sustituimos w:
x1=13x_{1} = - \frac{1}{3}
x2=13x_{2} = \frac{1}{3}
x1=13x_{1} = - \frac{1}{3}
x2=13x_{2} = \frac{1}{3}
Las raíces dadas
x1=13x_{1} = - \frac{1}{3}
x2=13x_{2} = \frac{1}{3}
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
x0x1x_{0} \leq x_{1}
Consideremos, por ejemplo, el punto
x0=x1110x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}
=
13+110- \frac{1}{3} + - \frac{1}{10}
=
1330- \frac{13}{30}
lo sustituimos en la expresión
((x2+10x)24)log(4sin2(πx2))log(5)0\frac{\left(\left(- x^{2} + 10 x\right) - 24\right) \log{\left(4 \sin^{2}{\left(\frac{\pi x}{2} \right)} \right)}}{\log{\left(5 \right)}} \geq 0
(24+((13)1030(1330)2))log(4sin2((1330)π2))log(5)0\frac{\left(-24 + \left(\frac{\left(-13\right) 10}{30} - \left(- \frac{13}{30}\right)^{2}\right)\right) \log{\left(4 \sin^{2}{\left(\frac{\left(- \frac{13}{30}\right) \pi}{2} \right)} \right)}}{\log{\left(5 \right)}} \geq 0
          /                                                                                                                                                                                 2\     
          |  /  /       ___________                    \ /                               ___________\   /           ___________                    \ /                         ___________\\ |     
          |  |  |      /       ___          /      ___\| |      /      ___\             /       ___ |   |          /       ___          /      ___\| |                        /       ___ || |     
          |  |  |     /  5   \/ 5       ___ |1   \/ 5 || |  ___ |1   \/ 5 |     ___    /  5   \/ 5  |   |  ___    /  5   \/ 5       ___ |1   \/ 5 || |                ___    /  5   \/ 5  || |     
          |  |  |    /   - + -----    \/ 3 *|- - -----|| |\/ 2 *|- - -----|   \/ 2 *  /   - + ----- |   |\/ 2 *  /   - + -----    \/ 2 *|- - -----|| |        ___   \/ 3 *  /   - + ----- || |     
          |  |  |  \/    8     8            \4     4  /| |      \4     4  /         \/    8     8   |   |      \/    8     8            \4     4  /| |  1   \/ 5          \/    8     8   || | >= 0
-25669*log|4*|- |- ---------------- - -----------------|*|----------------- - ----------------------| - |---------------------- + -----------------|*|- - + ----- + ----------------------|| |     
          \  \  \         2                   2        / \        2                     2           /   \          2                      2        / \  8     8               2           // /     
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------     
                                                                                          900*log(5)                                                                                               
     

pero
          /                                                                                                                                                                                 2\    
          |  /  /       ___________                    \ /                               ___________\   /           ___________                    \ /                         ___________\\ |    
          |  |  |      /       ___          /      ___\| |      /      ___\             /       ___ |   |          /       ___          /      ___\| |                        /       ___ || |    
          |  |  |     /  5   \/ 5       ___ |1   \/ 5 || |  ___ |1   \/ 5 |     ___    /  5   \/ 5  |   |  ___    /  5   \/ 5       ___ |1   \/ 5 || |                ___    /  5   \/ 5  || |    
          |  |  |    /   - + -----    \/ 3 *|- - -----|| |\/ 2 *|- - -----|   \/ 2 *  /   - + ----- |   |\/ 2 *  /   - + -----    \/ 2 *|- - -----|| |        ___   \/ 3 *  /   - + ----- || |    
          |  |  |  \/    8     8            \4     4  /| |      \4     4  /         \/    8     8   |   |      \/    8     8            \4     4  /| |  1   \/ 5          \/    8     8   || | < 0
-25669*log|4*|- |- ---------------- - -----------------|*|----------------- - ----------------------| - |---------------------- + -----------------|*|- - + ----- + ----------------------|| |    
          \  \  \         2                   2        / \        2                     2           /   \          2                      2        / \  8     8               2           // /    
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------    
                                                                                          900*log(5)                                                                                              
    

Entonces
x13x \leq - \frac{1}{3}
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
x13x13x \geq - \frac{1}{3} \wedge x \leq \frac{1}{3}
         _____  
        /     \  
-------•-------•-------
       x1      x2
Solución de la desigualdad en el gráfico
05-51015202530-50005000