2114.

Eksponencijalne jednačine i nejednačine

TEKST ZADATKA

Rešiti nejednačinu: (12x+4x2)x2x>1. (1-2x+4x^2)^{x^2-x} > 1 .


REŠENJE ZADATKA

Nejednačina je oblika a(x)b(x)>1. a(x)^{b(x)} > 1 . Pošto je osnova promenljiva, moramo razmotriti dva slučaja: kada je osnova veća od 1 i izložilac pozitivan, i kada je osnova između 0 i 1, a izložilac negativan.

{a(x)>1b(x)>00<a(x)<1b(x)<0\begin{cases} a(x) > 1 \land b(x) > 0 \\ 0 < a(x) < 1 \land b(x) < 0 \end{cases}

Neka je osnova a(x)=4x22x+1 a(x) = 4x^2 - 2x + 1 i izložilac b(x)=x2x. b(x) = x^2 - x . Prvo proveravamo da li je osnova uvek pozitivna računanjem diskriminante.

D=(2)2441=416=12D = (-2)^2 - 4 \cdot 4 \cdot 1 = 4 - 16 = -12

Pošto je diskriminanta negativna (D<0 D < 0 ) i koeficijent uz kvadratni član pozitivan (a=4>0 a = 4 > 0 ), osnova je uvek strogo veća od nule za svako realno x. x .

4x22x+1>0,xR4x^2 - 2x + 1 > 0, \quad \forall x \in \mathbb{R}

Rešavamo nejednačinu a(x)>1. a(x) > 1 .

4x22x+1>1    4x22x>0    2x(2x1)>04x^2 - 2x + 1 > 1 \implies 4x^2 - 2x > 0 \implies 2x(2x - 1) > 0

Rešenja ove kvadratne nejednačine su vrednosti van korena x1=0 x_1 = 0 i x2=12. x_2 = \frac{1}{2} .

x(,0)(12,+)x \in (-\infty, 0) \cup \left(\frac{1}{2}, +\infty\right)

Rešavamo nejednačinu a(x)<1. a(x) < 1 . S obzirom na prethodni korak, rešenja su vrednosti između korena.

4x22x+1<1    2x(2x1)<0    x(0,12)4x^2 - 2x + 1 < 1 \implies 2x(2x - 1) < 0 \implies x \in \left(0, \frac{1}{2}\right)

Sada analiziramo znak izložioca b(x)=x2x=x(x1). b(x) = x^2 - x = x(x - 1) . Koreni su x1=0 x_1 = 0 i x2=1. x_2 = 1 . Formiramo tabelu znakova.

x(,0)x \in (-\infty, 0)
x(0,1)x \in (0, 1)
x(1,+)x \in (1, +\infty)
xx
++
++
++
x1x - 1
++
++
++
x(x1)x(x - 1)
++
++
++

Na osnovu tabele, određujemo intervale u kojima je izložilac pozitivan, odnosno negativan.

{b(x)>0,x(,0)(1,+)b(x)<0,x(0,1)\begin{cases} b(x) > 0, & x \in (-\infty, 0) \cup (1, +\infty) \\ b(x) < 0, & x \in (0, 1) \end{cases}

**Slučaj 1**: Osnova je veća od 1 i izložilac je pozitivan. Tražimo presek uslova a(x)>1 a(x) > 1 i b(x)>0. b(x) > 0 .

x((,0)(12,+))((,0)(1,+))x \in \left( (-\infty, 0) \cup \left(\frac{1}{2}, +\infty\right) \right) \cap \left( (-\infty, 0) \cup (1, +\infty) \right)

Presek za prvi slučaj je:

x(,0)(1,+)x \in (-\infty, 0) \cup (1, +\infty)

**Slučaj 2**: Osnova je između 0 i 1 i izložilac je negativan. Tražimo presek uslova 0<a(x)<1 0 < a(x) < 1 i b(x)<0. b(x) < 0 .

x(0,12)(0,1)x \in \left(0, \frac{1}{2}\right) \cap (0, 1)

Presek za drugi slučaj je:

x(0,12)x \in \left(0, \frac{1}{2}\right)

Konačno rešenje je unija rešenja iz prvog i drugog slučaja.

x(,0)(0,12)(1,+)x \in (-\infty, 0) \cup \left(0, \frac{1}{2}\right) \cup (1, +\infty)

Balkan Tutor Sva Prava Zadržana © 2026

Politika privatnosti