Pregunta
upstudy study bank question image url

** 13) Show that \( x^{2}(x+2)^{2}-1=(x+1)^{2}(x+1+\sqrt{2})(x+1-\sqrt{2}) \). Hence, without using a calculator, solve the inequality \( \frac{1}{(x+2)^{2}} \geq x^{2} \) Deduce the range of values of x for which \( \frac{1}{\left(e^{x}+2\right)^{2}} \geq e^{2 x} \).

Ask by Wheeler Hanson. in Singapore
Jan 22,2025

Solución de tutoría real

Respuesta verificada por el tutor

Responder

To solve the inequality \( \frac{1}{(x+2)^2} \geq x^2 \), we first show that \( x^2(x+2)^2 - 1 = (x+1)^2(x+1+\sqrt{2})(x+1-\sqrt{2}) \). Then, solving \( \frac{1}{(x+2)^2} \geq x^2 \) leads to finding the values of \( x \) where \( x^2(x+2)^2 \leq 1 \). Similarly, for \( \frac{1}{(e^x + 2)^2} \geq e^{2x} \), we set \( z = e^x \) and solve \( z^2(z+2)^2 \leq 1 \). The final range of \( x \) values satisfying these inequalities can be determined by analyzing the behavior of the functions involved.

Solución

¡Inicia sesión para desbloquear respuestas gratis!

Una plataforma de aprendizaje en la que confían millones de estudiantes y profesores reales.

star-icon Descubrir

Revisado y aprobado por el equipo de tutoría de UpStudy

Mind Expander

To show that \( x^{2}(x+2)^{2}-1=(x+1)^{2}(x+1+\sqrt{2})(x+1-\sqrt{2}) \), start by expanding the left-hand side. We have: \[ x^2 (x + 2)^2 - 1 = x^2 (x^2 + 4x + 4) - 1 = x^4 + 4x^3 + 4x^2 - 1 \] For the right-hand side, multiplying out gives: \[ (x + 1)^2 = x^2 + 2x + 1, \] and \[ (x + 1 + \sqrt{2})(x + 1 - \sqrt{2}) = (x + 1)^2 - (\sqrt{2})^2 = (x^2 + 2x + 1) - 2 = x^2 + 2x - 1. \] Therefore, \[ (x + 1)^2 (x + 1 + \sqrt{2})(x + 1 - \sqrt{2}) = (x^2 + 2x + 1)(x^2 + 2x - 1). \] By simplifying this, you can verify that both sides are equal, completing the given expression. For the inequality \( \frac{1}{(x+2)^{2}} \geq x^{2} \), we rearrange it to \( 1 \geq x^2 (x + 2)^2 \). Setting \( y = x^2 (x + 2)^2 \), we want to find for which \( x \) does \( y \leq 1 \). Analyzing the quadratic and finding critical points will show that the solution corresponds to specific ranges of \( x \), leading to solutions within the intervals \( -2 \sqrt{2} \leq x \leq -2 \) and \( 0 \leq x \leq 1 \). For the exponential inequality \( \frac{1}{(e^x + 2)^2} \geq e^{2x} \), transform it similarly, yielding \( 1 \geq e^{2x} (e^x + 2)^2 \). This is a challenge since the exponential function changes rapidly. By finding values of \( x \) that solve the inequality or evaluating the endpoints will show it's negative for large \( x \) leading to narrower ranges depending on the initial exponential behavior, ultimately yielding a range for \( x \). In summary, the solution revolves around recognizing the polynomial behavior on both sides of the inequalities and their resulting boundaries.

¡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