Pregunta
upstudy study bank question image url

\( 2 \cdot 5 ^ { x } - 2 ^ { x - 1 } - \sqrt { 7 \cdot 10 ^ { x } - 2 \cdot 4 ^ { x } - 5 \cdot 25 ^ { x } } > 0 \)

Ask by Lowe Chandler. in Belarus
Nov 08,2024

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

Решение неравенства \(2 \cdot 5^{x} - 2^{x - 1} - \sqrt{7 \cdot 10^{x} - 2 \cdot 4^{x} - 5 \cdot 25^{x}} > 0\) требует численных методов или графического анализа.

Solución

Рассмотрим неравенство: \[ 2 \cdot 5^{x} - 2^{x - 1} - \sqrt{7 \cdot 10^{x} - 2 \cdot 4^{x} - 5 \cdot 25^{x}} > 0 \] Для упрощения, начнем с преобразования выражений. Заменим \(10^x\), \(4^x\) и \(25^x\) на более простые формы: \[ 10^x = (2 \cdot 5)^x = 2^x \cdot 5^x \] \[ 4^x = (2^2)^x = (2^x)^2 \] \[ 25^x = (5^2)^x = (5^x)^2 \] Теперь подставим эти выражения в неравенство: \[ 2 \cdot 5^{x} - 2^{x - 1} - \sqrt{7 \cdot (2^x \cdot 5^x) - 2 \cdot (2^x)^2 - 5 \cdot (5^x)^2} > 0 \] Упрощаем подкоренное выражение: \[ 7 \cdot 2^x \cdot 5^x - 2 \cdot (2^x)^2 - 5 \cdot (5^x)^2 \] Теперь обозначим \(a = 2^x\) и \(b = 5^x\). Тогда неравенство можно записать как: \[ 2b - \frac{a}{2} - \sqrt{7ab - 2a^2 - 5b^2} > 0 \] Теперь упростим подкоренное выражение: \[ 7ab - 2a^2 - 5b^2 \] Теперь мы можем рассмотреть, при каких значениях \(x\) это неравенство выполняется. Для этого нужно решить неравенство: \[ 2b - \frac{a}{2} > \sqrt{7ab - 2a^2 - 5b^2} \] Квадрат обеих сторон даст: \[ (2b - \frac{a}{2})^2 > 7ab - 2a^2 - 5b^2 \] Раскроем скобки и упростим: \[ 4b^2 - 2ab + \frac{a^2}{4} > 7ab - 2a^2 - 5b^2 \] Соберем все в одну сторону: \[ 4b^2 - 2ab + \frac{a^2}{4} - 7ab + 2a^2 + 5b^2 > 0 \] Это упростится до: \[ (4b^2 + 5b^2) + \left(\frac{a^2}{4} + 2a^2\right) - (2ab + 7ab) > 0 \] Итак, у нас есть: \[ 9b^2 + \frac{9a^2}{4} - 9ab > 0 \] Разделим на 9: \[ b^2 + \frac{a^2}{4} - ab > 0 \] Теперь это неравенство можно решить, используя методы анализа или графически. Для нахождения конкретных значений \(x\) можно использовать численные методы или графики. Если вам нужно больше информации или конкретные значения, пожалуйста, дайте знать!

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

error msg
Explicar
Simplifique esta solución

Extra Insights

To tackle the inequality, let's first simplify the expression inside the square root. Note that \(10^x = 2^x \cdot 5^x\) and \(25^x = (5^2)^x = 5^{2x}\). With this in mind, we rewrite \(7 \cdot 10^x - 2 \cdot 4^x - 5 \cdot 25^x\): \[ 7 \cdot (2^x \cdot 5^x) - 2 \cdot (2^x)^2 - 5 \cdot (5^x)^2 \] This gives us: \[ 7 \cdot 2^x \cdot 5^x - 2 \cdot 2^{2x} - 5 \cdot 5^{2x}. \] Next, we recognize \(4^x = (2^2)^x = 2^{2x}\) and express everything together as: \[ 7 \cdot 2^x \cdot 5^x - 2^{2x+1} - 5 \cdot 5^{2x}. \] This certainly complicates the analysis, so the key here is to find suitable values of \(x\) that keep the entire expression positive. To find boundaries or possible solutions, it can be helpful to check some convenient values for \(x\) such as \(x=0\) and \(x=1\): 1. For \(x = 0\): \[ 2 \cdot 5^0 - 2^{-1} - \sqrt{7 \cdot 10^0 - 2 \cdot 4^0 - 5 \cdot 25^0} = 2 - 0.5 - \sqrt{7 - 2 - 5} = 2 - 0.5 - \sqrt{0} = 1.5 > 0 \] 2. For \(x = 1\): \[ 2 \cdot 5^1 - 2^{1-1} - \sqrt{7 \cdot 10^1 - 2 \cdot 4^1 - 5 \cdot 25^1} = 10 - 1 - \sqrt{70 - 8 - 125} = 10 - 1 - \sqrt{-63} \] which is not applicable as it goes under the square root, indicating negativity. Finding roots analytically or numerically for \(x\) or using graphing technology might clarify where the expression turns negative. In conclusion, careful substitution will show where the inequality holds firmly. A detailed check for values between dominantly positive and negative outcomes might show solutions regarding the real number sets, but numerical approximation or plotting will truly reveal their nature!

preguntas relacionadas

Latest Algebra Questions

¡Prueba Premium ahora!
¡Prueba Premium y hazle a Thoth AI preguntas de matemáticas ilimitadas ahora!
Quizas mas tarde Hazte Premium
Estudiar puede ser una verdadera lucha
¿Por qué no estudiarlo en UpStudy?
Seleccione su plan a continuación
Prima

Puedes disfrutar

Empieza ahora
  • Explicaciones paso a paso
  • Tutores expertos en vivo 24/7
  • Número ilimitado de preguntas
  • Sin interrupciones
  • Acceso completo a Respuesta y Solución
  • Acceso completo al chat de PDF, al chat de UpStudy y al chat de navegación
Básico

Totalmente gratis pero limitado

  • Solución limitada
Bienvenido a ¡Estudia ahora!
Inicie sesión para continuar con el recorrido de Thoth AI Chat
Continuar con correo electrónico
O continuar con
Al hacer clic en "Iniciar sesión", acepta nuestros términos y condiciones. Términos de Uso & Política de privacidad