Логарифмические неравенства, срочно, пожалуйста!

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения логарифмических неравенств необходимо учитывать два ключевых фактора: Область Допустимых Значений (ОДЗ) и основание логарифма, от которого зависит направление знака неравенства. Общий вид простейшего неравенства: logaf(x)>logag(x)log base a of f of x is greater than log base a of g of x1. Алгоритм решения

  1. Нахождение ОДЗ: Аргумент любого логарифма должен быть строго больше нуля ( f(x)>0f of x is greater than 0 и g(x)>0g of x is greater than 0). Также, если переменная находится в основании, оно должно быть больше нуля и не равно единице. Сравнение оснований:
    • Если a>1a is greater than 1, функция возрастает. Знак неравенства сохраняется: f(x)>g(x)f of x is greater than g of x. Если 0<a<10 is less than a is less than 1, функция убывает. Знак неравенства меняется на противоположный: f(x)<g(x)f of x is less than g of x.
    Решение системы: Объединение условий ОДЗ и полученного неравенства в общую систему. Запись ответа: Пересечение всех полученных промежутков.

2. Основные типы и методы Метод потенцирования Применяется, когда обе части приведены к логарифму с одинаковым основанием.

Пример: log2(x3)<2log base 2 of open paren x minus 3 close paren is less than 2
  1. Представим число как логарифм: 2=log242 equals log base 2 of 4. Неравенство: log2(x3)<log24log base 2 of open paren x minus 3 close paren is less than log base 2 of 4. Основание 2>12 is greater than 1, знак сохраняем. Система:
    {x3<4x3>0{x<7x>32 cases; Case 1: x minus 3 is less than 4; Case 2: x minus 3 is greater than 0 end-cases; implies 2 cases; Case 1: x is less than 7; Case 2: x is greater than 3 end-cases;Ответ: x(3;7)x is an element of open paren 3 ; 7 close paren.

Метод замены переменной Используется, если неравенство содержит квадраты логарифмов или повторяющиеся логарифмические выражения.

Пример: log32xlog3x20log base 3 end-base squared of x minus log base 3 of x minus 2 is greater than or equal to 0
  1. Замена: t=log3xt equals log base 3 of x. Квадратное неравенство: t2t20t squared minus t minus 2 is greater than or equal to 0. Корни: t1=2,t2=-1t sub 1 equals 2 comma t sub 2 equals negative 1. Решение: t-1t is less than or equal to negative 1 или t2t is greater than or equal to 2. Обратная замена: log3x-1log base 3 of x is less than or equal to negative 1 или log3x2log base 3 of x is greater than or equal to 2. С учетом ОДЗ ( x>0x is greater than 0): x13x is less than or equal to one-third или x9x is greater than or equal to 9.
    Ответ: x(0;1/3][9;+)x is an element of open paren 0 ; 1 / 3 close bracket union open bracket 9 ; positive infinity close paren.

Метод рационализации (для переменного основания) Если в основании находится выражение с xx, удобно использовать формулу перехода: logh(x)f(x)logh(x)g(x)(h(x)1)(f(x)g(x))0log base h of x of f of x is greater than or equal to log base h of x of g of x ⟺ open paren h of x minus 1 close paren open paren f of x minus g of x close paren is greater than or equal to 0При обязательном соблюдении условий: h(x)>0,h(x)1,f(x)>0,g(x)>0h of x is greater than 0 comma h of x is not equal to 1 comma f of x is greater than 0 comma g of x is greater than 0. 3. Сводная таблица переходов

Тип неравенства Условие на основаниеЭквивалентная система
logaf(x)<logag(x)log base a of f of x is less than log base a of g of x a>1a is greater than 1 0<f(x)<g(x)0 is less than f of x is less than g of x
logaf(x)<logag(x)log base a of f of x is less than log base a of g of x 0<a<10 is less than a is less than 1 f(x)>g(x)>0f of x is greater than g of x is greater than 0
logh(x)f(x)>0log base h of x of f of x is greater than 0переменное (h(x)1)(f(x)1)>0open paren h of x minus 1 close paren open paren f of x minus 1 close paren is greater than 0 (+ ОДЗ)

Важные предостережения

  • Четные степени: При вынесении четной степени вперед ( logax2n=2nloga|x|log base a of x raised to the 2 n power equals 2 n log base a of the absolute value of x end-absolute-value) обязательно ставьте модуль, чтобы не сузить ОДЗ. Произведение/Частное: Помните, что loga(fg)=logaf+logaglog base a of open paren f center dot g close paren equals log base a of f plus log base a of g работает в обе стороны только при условии f>0,g>0f is greater than 0 comma g is greater than 0. Если они оба отрицательны, их произведение положительно, а логарифмы по отдельности не существуют.

Я могу разобрать конкретный пример или задачу, если вы предоставите текст неравенства.

Форма ответа

Ваш аватар