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Disequazioni esponenziali

Definizione. Si chiama disequazione esponenziale elementare ogni disequazione che sia riconducibile ad una delle seguenti forme 

con .

Risolvere una disequazione esponenziale elementare significa cercare gli intervalli di numeri reali che rendono vera la disequazione. Ciò si può fare confrontando le ordinate dei punti del grafico della funzione esponenziale con le ordinate dei corrispondenti punti del grafico della funzione costante y=b

Se il numero b è negativo o nullo si ha che la disequazione

bullet

è verificata per qualunque valore reale della variabile x;

bullet

non è verificata per alcun valore reale della variabile x.

Esempio 1.

Risolvere la disequazione .

La disequazione è verificata per ogni x reale, vediamo la situazione in un grafico:

Esempio 2.

Risolvere la disequazione .

La disequazione non è verificata per nessun x reale, vediamo la situazione in un grafico:

Se il numero b è positivo la disequazione esponenziale è, elementarmente, risolvibile solo se b è una potenza del numero reale a; distinguiamo due casi:

1° caso

La funzione esponenziale è una funzione decrescente quindi il valore della potenza decresce al crescere dell'esponente: in altre parole la disequazione tra esponenziali si traduce in una disequazione tra gli esponenti ma con il verso cambiato (controversa). Quindi si ha

   

Esempio 1.

Risolvere la disequazione .

Si può scrivere:

Nel grafico a sinistra la soluzione (evidenziata in colore rosa) è data da tutti i valori della x per i quali la curva verde (esponenziale)è posta sopra la curva rossa (retta), quindi l'intervallo

Esempio 2.

Risolvere la disequazione .

Si può scrivere
.

Nel grafico a sinistra la soluzione (evidenziata in colore rosa) è data da tutti i valori della x per i quali la curva verde (esponenziale) è posta sotto la curva rossa (retta).
NB: per poter rappresentare graficamente la situazione è stato necessario utilizzare scale diverse sui due assi

2° caso :

La funzione esponenziale è una funzione crescente, quindi il valore della potenza cresce al crescere dell'esponente: in altre parole la disequazione tra esponenziali si traduce in una disequazione tra gli esponenti con lo stesso  verso.
Quindi si ha:

Esempio 1.

Risolvere la disequazione .

Possiamo scrivere:


Nel grafico a sinistra la soluzione (evidenziata in colore rosa) è data da tutti i valori della x per i quali la curva rossa (esponenziale) è posta sotto la curva verde (retta).
NB: per poter rappresentare graficamente la situazione è stato necessario utilizzare scale diverse sui due assi

Esempio 2.

Risolvere la disequazione .

Si ha subito:

 Fino ad ora abbiamo esaminato solo esempi in cui entrambi termini dell'equazione compaiono potenze aventi la stessa base, se b non è una potenza di a occorre applicare i logaritmi.