5^(2x+1)+4×5^(x)-1>0.

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения данного показательного неравенства воспользуемся методом введения новой переменной. 1. Преобразование уравнения Сначала упростим выражение, используя свойства степеней: 52x+1=5152x=5(5x)25 raised to the 2 x plus 1 power equals 5 to the first power center dot 5 raised to the 2 x power equals 5 center dot open paren 5 to the x-th power close paren squaredТеперь перепишем исходное неравенство: 5(5x)2+45x1>05 center dot open paren 5 to the x-th power close paren squared plus 4 center dot 5 to the x-th power minus 1 is greater than 02. Замена переменной Пусть 5x=t5 to the x-th power equals t. Важно помнить, что показательная функция всегда положительна, поэтому вводим ограничение: t>0t is greater than 0. Подставим tt в неравенство: 5t2+4t1>05 t squared plus 4 t minus 1 is greater than 03. Решение квадратного неравенства Для начала найдем корни квадратного трехчлена 5t2+4t1=05 t squared plus 4 t minus 1 equals 0. Воспользуемся формулой дискриминанта: D=b24ac=4245(-1)=16+20=36cap D equals b squared minus 4 a c equals 4 squared minus 4 center dot 5 center dot open paren negative 1 close paren equals 16 plus 20 equals 36Находим корни tt: t1=-4+3625=-4+610=210=0,2t sub 1 equals the fraction with numerator negative 4 plus the square root of 36 end-root and denominator 2 center dot 5 end-fraction equals the fraction with numerator negative 4 plus 6 and denominator 10 end-fraction equals two-tenths equals 0 comma 2 t2=-43625=-4610=-1t sub 2 equals the fraction with numerator negative 4 minus the square root of 36 end-root and denominator 2 center dot 5 end-fraction equals the fraction with numerator negative 4 minus 6 and denominator 10 end-fraction equals negative 1 Так как коэффициент перед t2t squared положителен ( 5>05 is greater than 0), парабола направлена ветвями вверх. Решением неравенства 5t2+4t1>05 t squared plus 4 t minus 1 is greater than 0 являются интервалы: t<-1илиt>0,2t is less than negative 1 space или space t is greater than 0 comma 24. Обратная замена Вернемся к переменной xx, учитывая условие t>0t is greater than 0.

  1. Случай t<-1t is less than negative 1:
    5x<-15 to the x-th power is less than negative 1 — решений нет, так как 5x5 to the x-th power всегда больше нуля. Случай t>0,2t is greater than 0 comma 2:
    5x>0,25 to the x-th power is greater than 0 comma 2Представим 0,20 comma 2 как степень пятерки: 0,2=210=15=5-10 comma 2 equals two-tenths equals one-fifth equals 5 to the negative 1 power .
    5x>5-15 to the x-th power is greater than 5 to the negative 1 power

Так как основание степени 5>15 is greater than 1, знак неравенства при переходе к показателям сохраняется: x>-1x is greater than negative 1Ответ: x(-1;+)x is an element of open paren negative 1 ; positive infinity close parenЯ могу составить для вас аналогичное задание для закрепления материала или разобрать систему неравенств с показательными функциями. Хотите продолжить?

Форма ответа

Ваш аватар