8^х-3*4^х+(9*4^х-288/2^х-9) меньше или равно 32

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Решением неравенства является x=1x equals 1 и x[3,log29)x is an element of open bracket 3 comma log base 2 of 9 close paren. Шаг 1: Введение новой переменной Заметим, что все степени в выражении можно привести к основанию 22: 8x=(2x)38 to the x-th power equals open paren 2 to the x-th power close paren cubed, 4x=(2x)24 to the x-th power equals open paren 2 to the x-th power close paren squared. Пусть t=2xt equals 2 to the x-th power, при этом t>0t is greater than 0. Перепишем исходное неравенство через переменную tt: t33t2+9t2288t932t cubed minus 3 t squared plus the fraction with numerator 9 t squared minus 288 and denominator t minus 9 end-fraction is less than or equal to 32 Шаг 2: Приведение к общему знаменателю Перенесем число 3232 в левую часть и приведем выражение к общему знаменателю t9t minus 9, учитывая ограничение t9t is not equal to 9: (t33t2)(t9)+9t228832(t9)t90the fraction with numerator open paren t cubed minus 3 t squared close paren open paren t minus 9 close paren plus 9 t squared minus 288 minus 32 open paren t minus 9 close paren and denominator t minus 9 end-fraction is less than or equal to 0 Раскроем скобки в числителе: (t49t33t3+27t2)+9t228832t+2880open paren t to the fourth power minus 9 t cubed minus 3 t cubed plus 27 t squared close paren plus 9 t squared minus 288 minus 32 t plus 288 is less than or equal to 0 t412t3+36t232t0t to the fourth power minus 12 t cubed plus 36 t squared minus 32 t is less than or equal to 0Шаг 3: Разложение числителя на множители Вынесем tt за скобки и разложим многочлен в скобках: t(t312t2+36t32)0t open paren t cubed minus 12 t squared plus 36 t minus 32 close paren is less than or equal to 0Заметим, что при t=2t equals 2 выражение в скобках равно 848+7232=08 minus 48 plus 72 minus 32 equals 0. Разделив многочлен на (t2)open paren t minus 2 close paren, получим: t(t2)(t210t+16)0t open paren t minus 2 close paren open paren t squared minus 10 t plus 16 close paren is less than or equal to 0Разложив квадратный трехчлен t210t+16t squared minus 10 t plus 16, имеем (t2)(t8)open paren t minus 2 close paren open paren t minus 8 close paren. Итоговое неравенство: t(t2)2(t8)t90the fraction with numerator t open paren t minus 2 close paren squared open paren t minus 8 close paren and denominator t minus 9 end-fraction is less than or equal to 0 Шаг 4: Решение методом интервалов и обратная замена Так как t=2x>0t equals 2 to the x-th power is greater than 0, множитель tt всегда положителен. Выражение (t2)2open paren t minus 2 close paren squared всегда неотрицательно и равно нулю при t=2t equals 2. Основной знак неравенства зависит от выражения t8t9the fraction with numerator t minus 8 and denominator t minus 9 end-fraction .

  1. При t=2t equals 2: 000 is less than or equal to 0 (верно). t8t908t<9the fraction with numerator t minus 8 and denominator t minus 9 end-fraction is less than or equal to 0 implies 8 is less than or equal to t is less than 9 .

Выполним обратную замену:

  1. 2x=2x=12 to the x-th power equals 2 implies bold x equals 1 82x<9log28x<log293x<log298 is less than or equal to 2 to the x-th power is less than 9 implies log base 2 of 8 is less than or equal to x is less than log base 2 of 9 implies 3 is less than or equal to bold x is less than log base 2 of 9

Ответ: x=1,x[3,log29)x equals 1 comma x is an element of open bracket 3 comma log base 2 of 9 close paren Нужно ли подготовить аналогичный пример для закрепления метода замены переменной в показательных неравенствах?

Форма ответа

Ваш аватар