Se da la desigualdad:
$$- x^{2} + \left(7 x + 1\right) < 0$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$- x^{2} + \left(7 x + 1\right) = 0$$
Resolvemos:
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
$$a = -1$$
$$b = 7$$
$$c = 1$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c =
(7)^2 - 4 * (-1) * (1) = 53
Como D > 0 la ecuación tiene dos raíces.
x1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)
x2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)
o
$$x_{1} = \frac{7}{2} - \frac{\sqrt{53}}{2}$$
$$x_{2} = \frac{7}{2} + \frac{\sqrt{53}}{2}$$
$$x_{1} = \frac{7}{2} - \frac{\sqrt{53}}{2}$$
$$x_{2} = \frac{7}{2} + \frac{\sqrt{53}}{2}$$
$$x_{1} = \frac{7}{2} - \frac{\sqrt{53}}{2}$$
$$x_{2} = \frac{7}{2} + \frac{\sqrt{53}}{2}$$
Las raíces dadas
$$x_{1} = \frac{7}{2} - \frac{\sqrt{53}}{2}$$
$$x_{2} = \frac{7}{2} + \frac{\sqrt{53}}{2}$$
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
$$x_{0} < x_{1}$$
Consideremos, por ejemplo, el punto
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\frac{7}{2} - \frac{\sqrt{53}}{2}\right) + - \frac{1}{10}$$
=
$$\frac{17}{5} - \frac{\sqrt{53}}{2}$$
lo sustituimos en la expresión
$$- x^{2} + \left(7 x + 1\right) < 0$$
$$\left(7 \left(\frac{17}{5} - \frac{\sqrt{53}}{2}\right) + 1\right) - \left(\frac{17}{5} - \frac{\sqrt{53}}{2}\right)^{2} < 0$$
2
/ ____\ ____
124 |17 \/ 53 | 7*\/ 53 < 0
--- - |-- - ------| - --------
5 \5 2 / 2
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x < \frac{7}{2} - \frac{\sqrt{53}}{2}$$
_____ _____
\ /
-------ο-------ο-------
x1 x2
Recibiremos otras soluciones de la desigualdad pasando al polo siguiente etc.
etc.
Respuesta:
$$x < \frac{7}{2} - \frac{\sqrt{53}}{2}$$
$$x > \frac{7}{2} + \frac{\sqrt{53}}{2}$$