2^x^2+9*2^1-x^2>=19 решить неравенство

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения неравенства 2x2+921x2192 raised to the exponent x squared end-exponent plus 9 center dot 2 raised to the exponent 1 minus x squared end-exponent is greater than or equal to 19 воспользуемся методом замены переменной. 1. Преобразование выражения Сначала упростим второе слагаемое, используя свойства степеней ( amn=amana raised to the m minus n power equals the fraction with numerator a to the m-th power and denominator a to the n-th power end-fraction ): 2x2+9212x2192 raised to the exponent x squared end-exponent plus 9 center dot the fraction with numerator 2 to the first power and denominator 2 raised to the exponent x squared end-exponent end-fraction is greater than or equal to 19 2x2+182x2192 raised to the exponent x squared end-exponent plus the fraction with numerator 18 and denominator 2 raised to the exponent x squared end-exponent end-fraction is greater than or equal to 19 2. Замена переменной Пусть t=2x2t equals 2 raised to the exponent x squared end-exponent. Заметим, что так как x20x squared is greater than or equal to 0 для любого действительного xx, то 2x2202 raised to the exponent x squared end-exponent is greater than or equal to 2 to the 0 power, следовательно, область допустимых значений для новой переменной: t1t is greater than or equal to 1. 3. Решение квадратного неравенства относительно tt Подставим tt в уравнение: t+18t19t plus 18 over t end-fraction is greater than or equal to 19 Так как t1t is greater than or equal to 1, мы можем умножить обе части неравенства на tt без изменения знака: t2+1819tt squared plus 18 is greater than or equal to 19 t t219t+180t squared minus 19 t plus 18 is greater than or equal to 0Найдем корни квадратного трехчлена t219t+18=0t squared minus 19 t plus 18 equals 0 через дискриминант или по теореме Виета:

  • Сумма корней: t1+t2=19t sub 1 plus t sub 2 equals 19 Произведение корней: t1t2=18t sub 1 center dot t sub 2 equals 18
    Корни: t1=1t sub 1 equals 1 и t2=18t sub 2 equals 18.

Решением неравенства (t1)(t18)0open paren t minus 1 close paren open paren t minus 18 close paren is greater than or equal to 0 являются промежутки: t1илиt18t is less than or equal to 1 space или space t is greater than or equal to 184. Обратная замена Учитывая условие t1t is greater than or equal to 1, получаем два случая: Случай 1: t=1t equals 1 2x2=12 raised to the exponent x squared end-exponent equals 1 2x2=202 raised to the exponent x squared end-exponent equals 2 to the 0 power x2=0x=0x squared equals 0 ⟹ x equals 0Случай 2: t18t is greater than or equal to 18 2x2182 raised to the exponent x squared end-exponent is greater than or equal to 18Прологарифмируем обе части по основанию 2: log2(2x2)log2(18)log base 2 of open paren 2 raised to the exponent x squared end-exponent close paren is greater than or equal to log base 2 of 18 x2log2(18)x squared is greater than or equal to log base 2 of 18Так как log2(18)=log2(92)=log2(9)+1log base 2 of 18 equals log base 2 of open paren 9 center dot 2 close paren equals log base 2 of 9 plus 1, это положительное число. Извлекая корень, получаем: xlog218илиxlog218x is less than or equal to negative the square root of log base 2 of 18 end-root space или space x is greater than or equal to the square root of log base 2 of 18 end-root Ответ: x(;log218]{0}[log218;+)x is an element of open paren negative infinity ; negative the square root of log base 2 of 18 end-root close bracket union the set 0 end-set union open bracket the square root of log base 2 of 18 end-root ; positive infinity close paren Хотите ли вы разобрать, как логарифмические свойства позволяют упростить запись log218the square root of log base 2 of 18 end-root до выражения с десятичными логарифмами или натуральным логарифмом?

Форма ответа

Ваш аватар