((9/4)^log(3,x-1))<((2/3)^log(1/3,x+5))

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения неравенства (94)log3(x1)<(23)log1/3(x+5)open paren nine-fourths close paren raised to the log base 3 of open paren x minus 1 close paren power is less than open paren two-thirds close paren raised to the log base 1 / 3 of open paren x plus 5 close paren power приведем обе части к одному основанию и упростим логарифмы. 1. Область допустимых значений (ОДЗ) Аргументы логарифмов должны быть строго больше нуля:

  • x1>0x>1x minus 1 is greater than 0 implies x is greater than 1 x+5>0x>-5x plus 5 is greater than 0 implies x is greater than negative 5

ОДЗ: x(1;+)x is an element of open paren 1 ; positive infinity close paren 2. Преобразование оснований Заметим связь между основаниями степеней и логарифмов:

  1. Основание левой части: 94=(32)2=(23)-2nine-fourths equals open paren three-halves close paren squared equals open paren two-thirds close paren to the negative 2 power Основание логарифма в правой части: 13=3-1one-third equals 3 to the negative 1 power

Используем свойство логарифма logakb=1klogablog base a to the k-th power of b equals 1 over k end-fraction log base a of b : log1/3(x+5)=log3-1(x+5)=log3(x+5)log base 1 / 3 of open paren x plus 5 close paren equals log base 3 to the negative 1 power of open paren x plus 5 close paren equals negative log base 3 of open paren x plus 5 close parenТеперь подставим это в исходное неравенство: ((2/3)-2)log3(x1)<(2/3)log3(x+5)open paren open paren 2 / 3 close paren to the negative 2 power close paren raised to the log base 3 of open paren x minus 1 close paren power is less than open paren 2 / 3 close paren raised to the negative log base 3 of open paren x plus 5 close paren power (2/3)-2log3(x1)<(2/3)log3(x+5)open paren 2 / 3 close paren raised to the negative 2 log base 3 of open paren x minus 1 close paren power is less than open paren 2 / 3 close paren raised to the negative log base 3 of open paren x plus 5 close paren power3. Решение показательного неравенства Так как основание степени a=2/3a equals 2 / 3 меньше единицы ( 0<2/3<10 is less than 2 / 3 is less than 1), при переходе к показателям знак неравенства меняется на противоположный: -2log3(x1)>log3(x+5)negative 2 log base 3 of open paren x minus 1 close paren is greater than negative log base 3 of open paren x plus 5 close parenУмножим на -1negative 1, снова меняя знак: 2log3(x1)<log3(x+5)2 log base 3 of open paren x minus 1 close paren is less than log base 3 of open paren x plus 5 close paren4. Решение логарифмического неравенства Внесем коэффициент 22 в степень аргумента: log3(x1)2<log3(x+5)log base 3 of open paren x minus 1 close paren squared is less than log base 3 of open paren x plus 5 close parenТак как основание логарифма 3>13 is greater than 1, функция возрастает, и знак неравенства сохраняется для аргументов: (x1)2<x+5open paren x minus 1 close paren squared is less than x plus 5 x22x+1<x+5x squared minus 2 x plus 1 is less than x plus 5 x23x4<0x squared minus 3 x minus 4 is less than 0Решим квадратное уравнение x23x4=0x squared minus 3 x minus 4 equals 0 через дискриминант или по теореме Виета:

  • x1=4x sub 1 equals 4 x2=-1x sub 2 equals negative 1

Решением неравенства x23x4<0x squared minus 3 x minus 4 is less than 0 является интервал между корнями: x(-1;4)x is an element of open paren negative 1 ; 4 close paren5. Пересечение с ОДЗ Необходимо найти общие значения полученного интервала и ОДЗ ( x>1x is greater than 1):

  • Результат решения: x(-1;4)x is an element of open paren negative 1 ; 4 close paren ОДЗ: x(1;+)x is an element of open paren 1 ; positive infinity close paren

Пересечение: x(1;4)x is an element of open paren 1 ; 4 close paren Ответ: (1;4)open paren 1 ; 4 close paren Я могу также составить аналогичное задание для закрепления метода или разобрать более сложный случай с переменным основанием логарифма. Хотите попробовать решить похожий пример?

Форма ответа

Ваш аватар