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log(-3+4x-x^2)(x^3-3/2x^2+1)<0 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
                   /        2    \    
   /            2\ | 3   3*x     |    
log\-3 + 4*x - x /*|x  - ---- + 1| < 0
                   \      2      /    
$$\left(\left(x^{3} - \frac{3 x^{2}}{2}\right) + 1\right) \log{\left(- x^{2} + \left(4 x - 3\right) \right)} < 0$$
(x^3 - 3*x^2/2 + 1)*log(-x^2 + 4*x - 3) < 0
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\left(\left(x^{3} - \frac{3 x^{2}}{2}\right) + 1\right) \log{\left(- x^{2} + \left(4 x - 3\right) \right)} < 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\left(\left(x^{3} - \frac{3 x^{2}}{2}\right) + 1\right) \log{\left(- x^{2} + \left(4 x - 3\right) \right)} = 0$$
Resolvemos:
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = \frac{4 + \left(1 - \sqrt{3} i\right) \left(2 + \left(1 - \sqrt{3} i\right) \sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}\right) \sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}}{4 \left(1 - \sqrt{3} i\right) \sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}}$$
$$x_{3} = \frac{4 + \left(1 + \sqrt{3} i\right) \left(2 + \left(1 + \sqrt{3} i\right) \sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}\right) \sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}}{4 \left(1 + \sqrt{3} i\right) \sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}}$$
$$x_{4} = - \frac{\sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}}{2} - \frac{1}{2 \sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}} + \frac{1}{2}$$
Descartamos las soluciones complejas:
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}}{2} - \frac{1}{2 \sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}} + \frac{1}{2}$$
Las raíces dadas
$$x_{2} = - \frac{\sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}}{2} - \frac{1}{2 \sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}} + \frac{1}{2}$$
$$x_{1} = 2$$
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
$$x_{0} = x_{2} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(- \frac{\sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}}{2} - \frac{1}{2 \sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}} + \frac{1}{2}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{\sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}}{2} - \frac{1}{2 \sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}} + \frac{2}{5}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\left(\left(x^{3} - \frac{3 x^{2}}{2}\right) + 1\right) \log{\left(- x^{2} + \left(4 x - 3\right) \right)} < 0$$
$$\left(\left(- \frac{3 \left(- \frac{\sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}}{2} - \frac{1}{2 \sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}} + \frac{2}{5}\right)^{2}}{2} + \left(- \frac{\sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}}{2} - \frac{1}{2 \sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}} + \frac{2}{5}\right)^{3}\right) + 1\right) \log{\left(\left(4 \left(- \frac{\sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}}{2} - \frac{1}{2 \sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}} + \frac{2}{5}\right) - 3\right) - \left(- \frac{\sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}}{2} - \frac{1}{2 \sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}} + \frac{2}{5}\right)^{2} \right)} < 0$$
                                                                                                       /                                                                                                2\    
                                                                                                       |                                                     /                            _____________\ |    
                                                                                                       |                                                     |                         3 /         ___ | |    
                                                                                                       |                                                     |2           1            \/  3 + 2*\/ 2  | |    
/          /                                               2                                        \\ |                                               3   3*|- - ------------------ - ----------------| |    
|          |    /                            _____________\                                         || |    /                            _____________\      |5        _____________          2        | |    
|          |    |                         3 /         ___ |                            _____________|| |    |                         3 /         ___ |      |      3 /         ___                    | | < 0
|          |7   |2           1            \/  3 + 2*\/ 2  |           2             3 /         ___ || |    |2           1            \/  3 + 2*\/ 2  |      \    2*\/  3 + 2*\/ 2                     / |    
|pi*I + log|- + |- - ------------------ - ----------------|  + ---------------- + 2*\/  3 + 2*\/ 2  ||*|1 + |- - ------------------ - ----------------|  - ----------------------------------------------|    
|          |5   |5        _____________          2        |       _____________                     || |    |5        _____________          2        |                          2                       |    
|          |    |      3 /         ___                    |    3 /         ___                      || |    |      3 /         ___                    |                                                  |    
\          \    \    2*\/  3 + 2*\/ 2                     /    \/  3 + 2*\/ 2                       // \    \    2*\/  3 + 2*\/ 2                     /                                                  /    
    

Entonces
$$x < - \frac{\sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}}{2} - \frac{1}{2 \sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}} + \frac{1}{2}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x > - \frac{\sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}}{2} - \frac{1}{2 \sqrt[3]{2 \sqrt{2} + 3}} + \frac{1}{2} \wedge x < 2$$
         _____  
        /     \  
-------ο-------ο-------
       x2      x1
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida 2 [src]
(1, 2) U (2, 3)
$$x\ in\ \left(1, 2\right) \cup \left(2, 3\right)$$
x in Union(Interval.open(1, 2), Interval.open(2, 3))
Respuesta rápida [src]
Or(And(1 < x, x < 2), And(2 < x, x < 3))
$$\left(1 < x \wedge x < 2\right) \vee \left(2 < x \wedge x < 3\right)$$
((1 < x)∧(x < 2))∨((2 < x)∧(x < 3))