3*4^x +2*9^x-5*6^x<0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения неравенства 34x+29x56x<03 center dot 4 to the x-th power plus 2 center dot 9 to the x-th power minus 5 center dot 6 to the x-th power is less than 0 воспользуемся методом сведения к квадратному уравнению через деление на одну из степеней. 1. Преобразование уравнения Перепишем степени так, чтобы основания были связаны между собой:

  • 4x=(22)x=(2x)24 to the x-th power equals open paren 2 squared close paren to the x-th power equals open paren 2 to the x-th power close paren squared 9x=(32)x=(3x)29 to the x-th power equals open paren 3 squared close paren to the x-th power equals open paren 3 to the x-th power close paren squared 6x=(23)x=2x3x6 to the x-th power equals open paren 2 center dot 3 close paren to the x-th power equals 2 to the x-th power center dot 3 to the x-th power

Неравенство принимает вид: 3(2x)25(2x3x)+2(3x)2<03 center dot open paren 2 to the x-th power close paren squared minus 5 center dot open paren 2 to the x-th power center dot 3 to the x-th power close paren plus 2 center dot open paren 3 to the x-th power close paren squared is less than 02. Однородное уравнение Это однородное неравенство второй степени. Разделим обе части на (3x)2open paren 3 to the x-th power close paren squared. Так как 3x3 to the x-th power всегда больше нуля, знак неравенства не изменится: 3(2x)2(3x)252x3x(3x)2+2(3x)2(3x)2<0the fraction with numerator 3 center dot open paren 2 to the x-th power close paren squared and denominator open paren 3 to the x-th power close paren squared end-fraction minus the fraction with numerator 5 center dot 2 to the x-th power center dot 3 to the x-th power and denominator open paren 3 to the x-th power close paren squared end-fraction plus the fraction with numerator 2 center dot open paren 3 to the x-th power close paren squared and denominator open paren 3 to the x-th power close paren squared end-fraction is less than 0 3(23)2x5(23)x+2<03 center dot open paren two-thirds close paren raised to the 2 x power minus 5 center dot open paren two-thirds close paren to the x-th power plus 2 is less than 0 3. Введение новой переменной Пусть t=(23)xt equals open paren two-thirds close paren to the x-th power , где t>0t is greater than 0. Тогда неравенство становится квадратным: 3t25t+2<03 t squared minus 5 t plus 2 is less than 04. Решение квадратного неравенства Найдем корни уравнения 3t25t+2=03 t squared minus 5 t plus 2 equals 0: D=(-5)2432=2524=1cap D equals open paren negative 5 close paren squared minus 4 center dot 3 center dot 2 equals 25 minus 24 equals 1 t1=516=46=23t sub 1 equals the fraction with numerator 5 minus 1 and denominator 6 end-fraction equals four-sixths equals two-thirds t2=5+16=1t sub 2 equals the fraction with numerator 5 plus 1 and denominator 6 end-fraction equals 1 Так как это парабола ветвями вверх, выражение меньше нуля в интервале между корнями: 23<t<1two-thirds is less than t is less than 1 5. Обратная подстановка Вернемся к переменной xx: 23<(23)x<1two-thirds is less than open paren two-thirds close paren to the x-th power is less than 1 Представим границы в виде степеней с основанием 23two-thirds : (23)1<(23)x<(23)0open paren two-thirds close paren to the first power is less than open paren two-thirds close paren to the x-th power is less than open paren two-thirds close paren to the 0 power Поскольку основание степени 0<23<10 is less than two-thirds is less than 1 , при переходе к показателям знаки неравенства меняются на противоположные: 1>x>01 is greater than x is greater than 0или 0<x<10 is less than x is less than 1Ответ: x(0;1)x is an element of open paren 0 ; 1 close paren Я могу составить для вас аналогичное тренировочное задание с другими коэффициентами или разобрать графический метод решения этого неравенства.

Форма ответа

Ваш аватар