Le disequazioni esponenziali sono disequazioni in cui l’incognita compare come esponente di una potenza.
Per risolvere le disequazioni esponenziali, come accade per le equazioni esponenziali, si cerca di ottenere una potenza con la stessa base sia al primo che al secondo membro.
Quando non è possibile farlo si cerca di trasformarla in una disequazione logaritmica in modo da poter operare un cambiamento di base.
Qui verranno presentati esempi in cui è sempre possibile ricondursi a potenze con la stessa base, in modo tale da risolvere la disequazione esponenziale come una disequazione "tradizionale".
Come già osservato nel modulo La funzione esponenziale relativo allo studio del grafico della funzione esponenziale , se la funzione è crescente in mentre se la funzione è decrescente in . Ciò implica che:
-
se , qualunque siano i valori e con si ha:
-
se , qualunque siano i valori e con si ha:
In generale, sussistono le seguenti equivalenze
se
se
È, però, banale osservare che la funzione con può essere scritta come dove questa volta la base è maggiore di 1.
Questa osservazione permette di considerare solo disequazioni del tipo con , riconducendo le disequazioni con base a disequazioni con base maggiore di 1. In altre parole, si ha
se
se
Esempio 1
Si consideri la disequazione
Per quanto appena osservato, la (2) può essere riscritta nella forma:
Pertanto, per la (1) si ha:
Esempio 2
Si consideri la disequazione
Per la proprietà 1 delle potenze (), la (3) si può scrivere
da cui, sfruttando la (1) si ha:
Cosi come si procede per le disequazioni di secondo grado, si individuano ora le radici del poliniomio . Esse sono:
da cui
Poichè il discriminante è positivo, la disequazione è soddisfatta per valori esterni alle radici: