Тема 15. Решение неравенств

15.07 Метод рационализации

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела решение неравенств
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 21#2724Максимум баллов за задание: 2

Решите неравенство

log(x−2)(x+ 3)≥ ----1-----
              logx2(x− 2)
Показать ответ и решение

Найдем ОДЗ:

(|x − 2> 0
||||                {
|{x − 2⁄= 1         x > 2
||x2+ 3> 0    ⇔    x ⁄= 3
||||(x  > 0
 x2 ⁄= 1

На ОДЗ исходное неравенство равносильно неравенству

                     2                           2
log(x−2)(x + 3)≥ log(x−2)x   ⇔   log(x−2)(x+ 3)− log(x−2)x ≥ 0  ⇔
⇔   log(x−2) (x-+3)-≥0
            x2

По методу рационализации имеем на ОДЗ:

                               (        )
log(x−2) (x+23)≥ 0 ⇔   (x− 2− 1) x-+23− 1 ≥ 0  ⇔
         x                        x
 ⇔   (x − 3)⋅ x+-3−-x2≥ 0 ⇔   (x− 3)⋅ x2−-x−-3 ≤ 0
               x2                      x2

По методу интервалов имеем на ОДЗ:

PIC

Таким образом, с учётом ОДЗ исходное неравенство верно при

   [    √--  )
x ∈  1+--13;3
       2
Ответ:

[0,5+ 0,5√13;3)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 22#2771Максимум баллов за задание: 2

Решите неравенство

  2               2
(x + 3x− 10)⋅log0,5(x  − 1)⋅log(x2−1)(x+ 2)≤ 0
Показать ответ и решение

Выпишем ОДЗ неравенства:

( 2
|{x  − 1 > 0               √-     √-        √ -   √-
|x2 − 1 ⁄= 1   ⇔   x∈ (−2;− 2)∪ (− 2;−1)∪ (1; 2)∪( 2;+ ∞)
(x + 2> 0

Решим неравенство на ОДЗ. Заметим, что по формуле logab⋅logbc= logac  исходное неравенство можно переписать в виде

(x2+ 3x− 10)⋅log0,5(x+ 2)≤ 0

По методу рационализации данное неравенство равносильно неравенству

(x2+ 3x− 10)⋅(0,5 − 1)(x+ 2− 1)≤ 0 ⇔   (x + 5)(x− 2)(x +1)≥ 0

Решим полученное неравенство методом интервалов и получим

x ∈[−5;−1]∪ [2;+∞ )

Пересечем ответ с ОДЗ и получим окончательный ответ

        √ -     √-
x ∈(−2;−  2)∪(−  2;−1)∪ [2;+∞ )
Ответ:

 (−2;−√2-)∪(−√2; −1)∪[2;+∞ )

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 23#17170Максимум баллов за задание: 2

Решите неравенство

 2x+4      x+3   x+1
2    − 16⋅2   − 2  + 16≤ 0.
Показать ответ и решение

Сгруппируем слагаемые в левой части: первое с третьим и второе с четвертым:

 x+1 (x+3   )    ( x+3   )
2   2   − 1 − 16 2   − 1 ≤0
   (2x+1− 16) (2x+3− 1)≤ 0
   (       )(       )
    2x+1 − 24 2x+3− 20  ≤0

По методу рационализации скобку ax− an  можно заменить на (a − 1)(x− n).  Сделаем это для двух скобок в левой части:

(2− 1)(x +1 − 4)(2− 1)(x+ 3− 0)≤ 0

         (x − 3)(x+ 3)≤ 0

Тогда окончательно получаем x ∈[−3;3].

Ответ:

[−3;3]

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Обоснованно получен верный ответ

2

Обоснованно получен ответ, отличающийся от верного исключением/включением граничных точек,

1

ИЛИ

получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, но при этом имеется верная последовательность всех шагов решения

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

При этом в первом случае выставления 1 балла допускаются только ошибки в строгости неравенства: «<  » вместо «≤ » или наоборот. Если в ответ включено значение переменной, при котором одна из частей неравенства не имеет смысла, то выставляется оценка «0 баллов».

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 24#22953Максимум баллов за задание: 2

Решите неравенство     (           )
logx2 2x2 − 7x + 6 ≤ 1  .

Показать ответ и решение

     (  2       )               (  2       )        2
logx2  2x  − 7x+ 6 ≤ 1   ⇔   logx2 2x − 7x+ 6  ≤ logx2 x

По методу рационализации неравенство выше равносильно системе

pict

Решим первое неравенство системы методом интервалов

PIC

Получим

(
||x ∈ [− 1;6]
|{                                              (   3)
|x ∕∈ {− 1;0;1}           ⇔    x ∈ (− 1;0)∪ (0;1) ∪ 1;2 ∪(2;6]
||(x ∈ (− ∞; 3)∪ (2;+∞ )
          2
Ответ:

              (   )
(− 1;0)∪(0;1)∪  1; 32 ∪ (2;6]

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 25#61466Максимум баллов за задание: 2

Решите неравенство

----10x−-8⋅5x------≤ -5---
2x⋅x+ 64− 8x− 8⋅2x   x− 8
Показать ответ и решение

Разложим на множители знаменатель дроби в левой части:

2x⋅x+ 64− 8x− 8⋅2x =2x(x− 8)− 8(x − 8)= (x− 8)(2x − 8).

Тогда неравенство можно преобразовать следующим образом:

-10x−-8⋅5x--− -5---≤0   ⇔
(x − 8)(2x− 8)  x− 8
 x      x     x
10-− 8-⋅5-−-5x⋅2-+-5⋅8≤ 0 ⇔
    (x− 8)(2 − 8)
2x(5x− 5)− 8(5x − 5)
--(x-− 8)(2x-− 8)--≤0   ⇔

(5x-− 5)(2x-− 8)
(x− 8)(2x− 8) ≤ 0

Применим метод рационализации:

(5− 1)(x − 1)(2− 1)(x − 3)         (x − 1)(x− 3)
--(x−-8)(2-− 1)(x−-3)--≤0   ⇔   (x-−-8)(x−-3) ≤ 0

Решим полученное неравенство методом интервалов:

x138+−−+

Получаем ответ:

x∈ [1;3)∪(3;8).
Ответ:

[1;3)∪ (3;8)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 26#61558Максимум баллов за задание: 2

Решите неравенство

-----6x−-3⋅2x------≤ -4---
3x⋅x− 3x+ 5⋅3x− 15   x+ 5
Показать ответ и решение

Разложим на множители знаменатель дроби в левой части:

3x⋅x− 3x+ 5⋅3x− 15 =3x(x+ 5)− 3(x +5)= (x+ 5)(3x − 3).
----- --- ----  ---

Тогда неравенство можно преобразовать следующим образом:

 6x − 3 ⋅2x     4
(x-+5)(3x−-3)-− x+-5-≤0  ⇔

6x-− 3-⋅2x−-4⋅3x+-12≤ 0 ⇔
   (x + 5)(3x− 3)
x  x        x
3(2-−-4)−x3(2-−-4)≤ 0  ⇔
  (x+ 5)(3  − 3)
(2x− 4)(3x − 3)
(x+-5)(3x−-3)-≤0

Применим метод рационализации:

(2− 1)(x − 2)(3− 1)(x − 1)         (x − 2)(x− 1)
--(x+-5)(3-− 1)(x−-1)--≤0   ⇔   (x-+-5)(x−-1) ≤ 0

Решим полученное неравенство методом интервалов:

x−12+−−+5

Получаем ответ:

x∈ (−5;1)∪(1;2].
Ответ:

(−5;1)∪(1;2]

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 27#71554Максимум баллов за задание: 2

Решите неравенство

        2
logx−4(2x − 9x+ 4)> 1.
Показать ответ и решение

Запишем ограничения, определяющие ОДЗ неравенства:

(|2x2− 9x+ 4> 0,
{x − 4 > 0,
|(
 x − 4 ⁄= 1.

(  2
|{ x − 4,5x +2 > 0,
|( x> 4,
  x⁄= 5.

Нули левой части первой строки системы легко определить по Виету: x1+ x2 = 4 +0,5= 4,5  и x1⋅x2 = 4⋅0,5 = 2.

(
|{ 2(x − 0,5)(x− 4)> 0,
|( x> 4,
  x⁄= 5.

Таким образом, получаем ОДЗ x∈ (4;5)∪ (5;+ ∞).

Перейдём к решению неравенства. представим единицу как logx−4(x − 4):

logx−4(2x2− 9x+ 4)> logx−4(x− 4),

log   (2x2− 9x + 4)− log  (x − 4)> 0.
  x−4                x−4

Применим метод рационализации:

(x− 4− 1)((2x2− 9x+ 4)− (x − 4))> 0,

(x − 5)(2x2− 10x +8)> 0,

(x − 5) ⋅2 ⋅(x2− 5x +4)> 0,

2(x− 5)(x2 − x − 4x + 4) >0,

2(x− 5)(x(x− 1)− 4(x − 1))> 0,

2(x − 5)(x− 1)(x − 4)> 0.

По методу интервалов для рационального неравенства получаем x ∈(1;4)∪(5;+∞ ).

Пересекаем промежутки ОДЗ и решений рационального неравенства и получаем x ∈ (5;+∞ ).

Ответ:

x ∈(5;+∞ )

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Обоснованно получен верный ответ

2

Обоснованно получен ответ, отличающийся от верного исключением/включением граничных точек,

1

ИЛИ

получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, но при этом имеется верная последовательность всех шагов решения

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

При этом в первом случае выставления 1 балла допускаются только ошибки в строгости неравенства: «<  » вместо «≤ » или наоборот. Если в ответ включено значение переменной, при котором одна из частей неравенства не имеет смысла, то выставляется оценка «0 баллов».

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 28#72113Максимум баллов за задание: 2

Решите неравенство

5log2x− 100
-log22x−-25-≥ 4.
   2
Показать ответ и решение

Найдем ОДЗ для исходного неравенства:

{x >0
   2
 log2x − 25⁄= 0

{
  x> 0
  (log2 x− 5)(log2x +5) ⁄=0

(
|{ x> 0
|( log2x− 5 ⁄=0
  log2x+ 5 ⁄=0

(|{ x> 0
  log x⁄= log 25
|( log2x⁄= log22− 5
    2      2

(|x > 0
{
|(x ⁄= 312
 x ⁄= 32

Итоговая ОДЗ: (0;-1)∪ (1;32)∪ (32;+∞ ).
  32    32

Для решения неравенства приведем дроби к общему знаменателю:

5log2x − 100 − 4(log2x − 25)
---2-----2------2-------≥0,
       log2 x− 25

---log2x⋅log2x-----≥ 0,
(log2x− 5)(log2x + 5)

(log x− 0)⋅(log x− 0)
-(lo2g-x−-5)(log-2x-+-5)-≥ 0.
    2       2

Применим метод рационализаци в числителе и знаменателе:

-(log2x−-log21)⋅(log2x−-log2-1)-
(log2x − log232)(log2x − log2 132) ≥ 0,

(2−-1)(x−-1)⋅(2−-1)(x−-1)-
(2 − 1)(x− 32)(2− 1)(x − 132) ≥0,

---(x−-1)2---
(x− 32)(x− 312) ≥ 0.

Отметим нули функции на числовой прямой и применим метод интервалов:

-1
313+––+22

Решением неравенства с учетом ОДЗ будет: x ∈ (0; 132)∪{1}∪ (32;+ ∞).

Ответ:

(0; 132) ∪{1}∪ (32;+∞ )

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Обоснованно получен верный ответ

2

Обоснованно получен ответ, отличающийся от верного исключением/включением граничных точек,

1

ИЛИ

получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, но при этом имеется верная последовательность всех шагов решения

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

При этом в первом случае выставления 1 балла допускаются только ошибки в строгости неравенства: «<  » вместо «≤ » или наоборот. Если в ответ включено значение переменной, при котором одна из частей неравенства не имеет смысла, то выставляется оценка «0 баллов».

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 29#72114Максимум баллов за задание: 2

Решите неравенство

log (2x2− 17x +35)− 1
--2--log-(x+-6)------≤ 0.
       7
Показать ответ и решение

Найдем ОДЗ для исходного неравенства:

(| x+ 6> 0
{ 2x2 − 17x +35 >0
|(
  log7(x +6) ⁄=0

(
|{x > −6
|((2x− 7)(x − 5) >0
 log7(x +6)⁄= log71

(
|{x > −6
|(2x− 7)(x − 5) >0
(log7(x +6)⁄= log71

(|x > −6
{
|((2x− 7)(x − 5) > 0
 x ⁄= −5

Итоговая ОДЗ: (−6;−5)∪ (− 5;3.5) ∪(5;+ ∞ ).

Решим неравенство с помощью метода рационализации:

log (2x2− 17x+ 35)− log 2
--2-log-(x+-6)−-log-1--2-≤ 0,
      7          7

(2 − 1)(2x2− 17x +35 − 2)
---(7−-1)(x-+-6−-1)----≤0,

2x2-− 17x-+33-
   x +5     ≤ 0,

(2x−-11)(x−-3)≤ 0.
    x +5

Отметим нули функции на числовой прямой и применим метод интервалов:

-31+–+–51
 2

Сопоставим решение неравенства с ОДЗ:

-35-355.56.5

Нас интересуют промежутки пересечения ОДЗ (зеленые дуги) и решения неравенства(красные дуги): x ∈(− 6;− 5)∪ [3;3,5) ∪(5;5,5].

Ответ:

x ∈(−6;−5)∪ [3;3,5)∪ (5;5,5]

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Обоснованно получен верный ответ

2

Обоснованно получен ответ, отличающийся от верного исключением/включением граничных точек,

1

ИЛИ

получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, но при этом имеется верная последовательность всех шагов решения

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

При этом в первом случае выставления 1 балла допускаются только ошибки в строгости неравенства: «<  » вместо «≤ » или наоборот. Если в ответ включено значение переменной, при котором одна из частей неравенства не имеет смысла, то выставляется оценка «0 баллов».

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 30#72115Максимум баллов за задание: 2

Решите неравенство

               2                 2
2log(x2− 8x+17)2(3x + 5)≤ logx2−8x+17(2x  +7x +5).
Показать ответ и решение

Найдем ОДЗ для исходного неравенства:

(|(x2− 8x+ 17)2 > 0
||||3x2+ 5 >0
|||{  2        2
 (x2− 8x+ 17) ⁄= 1
|||||2x2 + 7x+ 5 >0
|||(x  − 8x +17 >0
 x2 − 8x +17 ⁄=1

Первое неравенство является следствием пятого, поэтому его можно опустить. Шестое неравенство входит в третье, поэтому его также можно исключить. Остаётся:

(  2    5
|||{ x >2 − 3    2
  (x2− 8x + 17) − 1⁄= 0
|||( 2x + 7x+ 5> 0
  x2− 8x+ 17> 0

Первое неравенство верно для любого x,  т.к. квадрат любого числа всегда неотрицательный, поэтому его можно отбросить. У четвертого неравенства D = 64− 4⋅17= − 4< 0,  то есть парабола не имеет пересечений с осью   и всегда положительна. Поэтому остается только:

{(x2− 8x+ 16)(x2− 8x+ 18)⁄= 0
 2(x+ 5)(x + 1) >0
      2

Так как у неравенства x2− 8x+ 18⁄= 0  дискриминант равен
D = 64− 4⋅8 =− 8< 0,  то решений у неравенства нет.

{
  (x − 4)2 ⁄= 0
  (x + 5)(x+ 1)> 0
      2

{x ⁄= 4
 (x+ 2,5)(x+ 1)> 0

Итоговая ОДЗ: x∈ (−∞; −2,5)∪ (−1;4)∪(4;+∞ ).

Мы уже знаем, что квадратный трехчлен x2− 8x+ 17  не имеет корней, то есть график параболы всегда находится над осью x  и всегда положителен. В соответствии с этим мы имеем право вынести из основания левого логарифма степень 2 и при этом не ставить модуль, так как при любом x  трехчлен принимает исключительно положительные значения.

2log2     (3x2+ 5)≤ log 2     (2x2+ 7x+ 5).
2  x −8x+17            x −8x+17

Теперь решим неравенство с помощью метода рационализации:

            2                 2
logx2−8x+17(3x + 5)− logx2−8x+17(2x + 7x+ 5)≤ 0,

(x2− 8x+ 17− 1)(3x2+ 5− (2x2 +7x +5))≤ 0,

(x2− 8x+ 16)(x2− 7x)≤ 0,

(x− 4)2x(x− 7)≤ 0.

Отметим нули функции на числовой прямой и применим метод интервалов:

047+––+

Решением неравенства с учетом ОДЗ будет: [0;4) ∪(4;7].

Ответ:

x ∈[0;4) ∪(4;7]

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Обоснованно получен верный ответ

2

Обоснованно получен ответ, отличающийся от верного исключением/включением граничных точек,

1

ИЛИ

получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, но при этом имеется верная последовательность всех шагов решения

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

При этом в первом случае выставления 1 балла допускаются только ошибки в строгости неравенства: «<  » вместо «≤ » или наоборот. Если в ответ включено значение переменной, при котором одна из частей неравенства не имеет смысла, то выставляется оценка «0 баллов».

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 31#73287Максимум баллов за задание: 2

Решите неравенство

 2                 2
x log343(x + 3) ≤log7(x  +6x +9).
Показать ответ и решение

ОДЗ:

{               {
 x2+3 > 0,       x +3 >20,    x> − 3
 x  +6x +9 > 0   (x+ 3) > 0

Чтобы воспользоваться методом рационализации, у логарифмов должны быть одинаковые основания. Заметим, что 343= 73,  и по свойствам логарифма вынесем степень из основания.

 2                    2
x log73(x+ 3)− log7(x + 3)≤ 0,

x2
3-log7 (x +3)− 2log7(x +3) ≤0.

Полезное замечание. После вынесения четной степени из аргумента правого логарифма модуль не ставится, так как аргумент левого логарифма уже задает ОДЗ, что (x +3)  будет строго больше 0.

(      )
  x2
  3 − 2  ⋅log7(x+ 3)≤ 0,

1 ⋅(x2− 6)⋅log7(x+ 3)≤ 0.
3

Воспользуемся методом рационализации для логарифмической функции:

  2
(x − 6)(7 − 1)(x+ 3− 1)≤ 0,

    √-    √ -
(x −  6)(x +  6)(x +2)≤ .0

PIC

С учетом ОДЗ:

PIC

        √ -      √-
x ∈(−3;−  6]∪[−2; 6].
Ответ:

        √ -      √-
x ∈(−3;−  6]∪[−2; 6]

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Обоснованно получен верный ответ

2

Обоснованно получен ответ, отличающийся от верного исключением/включением граничных точек,

1

ИЛИ

получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, но при этом имеется верная последовательность всех шагов решения

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

При этом в первом случае выставления 1 балла допускаются только ошибки в строгости неравенства: «<  » вместо «≤ » или наоборот. Если в ответ включено значение переменной, при котором одна из частей неравенства не имеет смысла, то выставляется оценка «0 баллов».

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 32#73289Максимум баллов за задание: 2

Решите неравенство

log5(3x − 13)
-log5-(x-− 4) ≥1
Показать ответ и решение

ОДЗ:

(                     (|    13          (
|{ 3x− 13> 0           |{ x>  3          { x> 13
|( x− 4> 0         ⇔   || x> 4       ⇔   (     3
  log5(x− 4)⁄= 0        ( x− 4⁄= 1          x⁄= 5

Итоговая ОДЗ:    (    )
x∈   13-;5  ∪(5;+∞ ).
     3

Переходим к решению неравенства. Перенесем единицу в левую часть неравенства и приведем к общему знаменателю.

    log (3x− 13)
    -lo5g-(x−-4)-− 1≥ 0
       5
log5(3x−-13)−-log5(x−-4)≥ 0
      log5 (x − 4)

Воспользуемся методом рационализации для логарифмической функции.

(5−-1)((3x-−-13)−-(x−-4))≥ 0
    (5 − 1)(x− 4− 1)
        2x−-9
         x− 5 ≥ 0

Применим метод интервалов:

9
x25+−+

С учетом ОДЗ:

   (     ]
x∈   13; 9 ∪ (5;+∞ ).
     3  2
Ответ:

   (     ]
x ∈  13; 9 ∪ (5;+ ∞)
     3  2

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Обоснованно получен верный ответ

2

Обоснованно получен ответ, отличающийся от верного исключением/включением граничных точек,

1

ИЛИ

получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, но при этом имеется верная последовательность всех шагов решения

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

При этом в первом случае выставления 1 балла допускаются только ошибки в строгости неравенства: «<  » вместо «≤ » или наоборот. Если в ответ включено значение переменной, при котором одна из частей неравенства не имеет смысла, то выставляется оценка «0 баллов».

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 33#73290Максимум баллов за задание: 2

Решите неравенство

                2
(5x − 13)⋅log2x−5(x − 6x + 10) ≥0.
Показать ответ и решение

ОДЗ:

(| x2− 6x+ 10> 0,  {           (   )
{                  x > 52,      5
|( 2x− 5> 0         x ⁄= 3  x ∈  2;3  ∪(3;+∞ ).
  2x− 5⁄= 1

Воспользуемся методом рационализации для логарифмической функции:

(5x− 13)⋅(log2x−5(x2− 6x+ 10)− 0)≥ 0,

(5x− 13)⋅(log2x−5(x2− 6x+ 10)− log2x−51)≥ 0,

(5x− 13)(2x− 5− 1)(x2− 6x+ 10− 1)≥ 0,

(5x− 13)(2x − 6)(x2− 6x + 9) ≥0,

(x− 13)(x− 3)(x− 3)2 ≥ 0.
     5

PIC

С учетом ОДЗ:

PIC

   (     ]
x∈   5; 13 ∪ (3;+∞ ).
     2 5
Ответ:

   (    ]
x ∈ 52; 135 ∪ (3;+∞ )

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Обоснованно получен верный ответ

2

Обоснованно получен ответ, отличающийся от верного исключением/включением граничных точек,

1

ИЛИ

получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, но при этом имеется верная последовательность всех шагов решения

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

При этом в первом случае выставления 1 балла допускаются только ошибки в строгости неравенства: «<  » вместо «≤ » или наоборот. Если в ответ включено значение переменной, при котором одна из частей неравенства не имеет смысла, то выставляется оценка «0 баллов».

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 34#73291Максимум баллов за задание: 2

Решите неравенство

  x2−x−6            x2+2x+2
(4     − 1)⋅log0,25(4      − 3)≤ 0.
Показать ответ и решение

ОДЗ:

 x2+2x+2
4       − 3 > 0.

Оценим показатель степени. Вычислим его дискриминант:

D = 4− 8= − 4< 0.

Дискриминант отрицательный, значит, выражение x2+ 2x+ 2  всегда принимает положительные значения. Функция квадратичная, ее график — парабола. Минимум функции находится в вершине параболы.
     −2
xв = 2-= −1  , yв = y(−1) =1 − 2 +2 = 1,
отсюда 41 = 4  — наименьшее значение.
Тогда 4x2+2x+2− 3≥ 4− 3= 1> 0,  следовательно, областью допустимых значений является вся числовая прямая.

Переходим к решению неравенства. Для применения метода рационализации необходимо получить разность одноименных функций.

(4x2−x−6− 1)⋅log   (4x2+2x+2− 3)≤ 0,
              0,25

(4x2−x−6− 40)⋅(log0,25(4x2+2x+2− 3)− 0) ≤0,

(4x2−x−6− 40)⋅(log   (4x2+2x+2− 3)− log   1)≤ 0.
                0,25                0,25

Воспользуемся методом рационализации для показательной и логарифмической функций:

(4− 1)(x2− x − 6 − 0)⋅(0,25− 1)⋅(4x2+2x+2− 3− 1)≤ 0,

3⋅(x2− x− 6)⋅(− 0,75)⋅(4x2+2x+2 − 4)≤ 0,

3 ⋅(x2− x − 6)⋅(−0,75)⋅(4x2+2x+2− 41)≤ 0.

Еще раз воспользуемся методом рационализации для показательной фукнции:

−2,25 ⋅(x2− x − 6)⋅(4− 1)(x2+ 2x+ 2− 1)≤ 0,

−6,75 ⋅(x2− x− 6)(x2 +2x +1)≤ 0,

(x− 3)(x+ 2)(x +1)2 ≥ 0.

PIC

x∈ (−∞;− 2]∪{−1} ∪[3;+ ∞).
Ответ:

x ∈(−∞; −2]∪ {−1}∪ [3;+∞ )

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Обоснованно получен верный ответ

2

Обоснованно получен ответ, отличающийся от верного исключением/включением граничных точек,

1

ИЛИ

получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, но при этом имеется верная последовательность всех шагов решения

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

При этом в первом случае выставления 1 балла допускаются только ошибки в строгости неравенства: «<  » вместо «≤ » или наоборот. Если в ответ включено значение переменной, при котором одна из частей неравенства не имеет смысла, то выставляется оценка «0 баллов».

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 35#75180Максимум баллов за задание: 2

Снегурочка сумела решить уравнение из номера 13, однако в решении смешанного неравенства ниже у неё возникли трудности с рационализацией

2x⋅log2(x2+ 4)+ log0,5(x2+ 4)2   2x− 2
-------sin(π-+cos(π))------- > √lne-.
          2      2

Помогите Снегурочке разобраться в том, как правильно и чётко оформить решение жутко смешанного неравенства.

Показать ответ и решение

Запишем условие, определяющее ОДЗ неравенства: x2+ 4> 0,  то есть x  — любой.

Поскольку x2+ 4> 0  при любом x  , вторую степень из аргумента одного из логарифмов можем смело выносить в виде множителя перед логарифмом — ОДЗ таким действием мы не меняем:

2x⋅log2(x2+-4)+-2log0,5(x2+-4)-  2√x−-2
       sin(π2 +cos(π2))        >   ln e .

Представим 0,5  в виде степени:       −1
0,5 = 2  . Далее воспользуемся свойством        1
logacb= c logab  и получим:

 x     2            2       x
2-⋅log2(x--+π4)−-2loπg2(x-+-4)> 2√-− 2,
      sin(2 +cos(2))           lne

 x     2            2       x
2-⋅log2(x--+4)π−-2log2(x-+-4)> 2-√− 2,
        sin(2 +0)              1

2x⋅log2(x2+ 4)− 2 log2(x2+ 4)> 2x− 2,

(2x − 2)⋅log2(x2+ 4)− (2x − 2)> 0,

(2x− 2)(log(x2+ 4)− 1)> 0,
          2

(2x− 21)(log (x2+ 4)− log 2)> 0.
          2           2

По методу рационализации для показательной и логарифмической функций:

(2 − 1)(x− 1)(2− 1)(x2 +4 − 2)> 0,

(x − 1)(x2+ 2) >0.

x2+ 2  всегда больше 0, поэтому единственным нулём левой части неравенства является x= 1.  Реализуем метод интервалов:

PIC

Ответ:

x ∈(1;+∞ )

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Обоснованно получен верный ответ

2

Обоснованно получен ответ, отличающийся от верного исключением/включением граничных точек,

1

ИЛИ

получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, но при этом имеется верная последовательность всех шагов решения

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

При этом в первом случае выставления 1 балла допускаются только ошибки в строгости неравенства: «<  » вместо «≤ » или наоборот. Если в ответ включено значение переменной, при котором одна из частей неравенства не имеет смысла, то выставляется оценка «0 баллов».

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 36#83758Максимум баллов за задание: 2

Решите неравенство

log    (2x)≥ log (2x)
  2x+3       x2
Показать ответ и решение

ОДЗ неравенства

(||2x >0
||||
|||{2x+ 3 >0
 2x+ 3 ⁄=1     ⇔   x∈ (0;1)∪ (1;+∞ )
|||| 2
|||||x > 0
(x2 ⁄= 1

Рассмотрим отдельно случай 2x= 1,  при котором x = 1
    2  — удовлетворяет ОДЗ. Тогда неравенство примет вид

log    1≥ log  1  ⇔   0 ≥ 0
  2x+3     x2

Получили верное неравенство, следовательно, x= 1
   2  является решением неравенства.

Пусть дальше 2x⁄= 1.  Тогда неравенство можно преобразовать следующим образом:

-----1-----  ---1----
log2x(2x +3) ≥ log2x(x2)

log2x(x2)−-log2x(2x+-3)≥ 0
log2x(2x+ 3)⋅log2x(x2)

По методу рационализации на ОДЗ неравенство равносильно

   (2x− 1)(x2− 2x − 3)
(2x−-1)2(2x+-3−-1)(x2-− 1) ≥0

-(2x−-1)(x+-1)(x-−-3)-
(2x− 1)2(x+ 1)2(x − 1) ≥0

x ∈(−∞; −1)∪ (0,5;1)∪[3;+ ∞ )

Пересечем полученный ответ с ОДЗ и добавим x = 1
    2  и получим окончательный ответ

x∈ [0,5;1)∪[3;+∞ )
Ответ:

[0,5;1)∪ [3;+∞ )

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 37#86506Максимум баллов за задание: 2

Решите неравенство

                                    (        )
log    (1− 9x)< log    (1+ 3x)+log      5+ 3x−1 .
  |2x+2|          |2x+2|          |2x+2|  9
Показать ответ и решение

Пусть 3x = t,t> 0.  Выпишем ограничения на неравенство:

(||t> 0
||||    2
{1 − t > 0    ⇔   {
|||1 +t >0           0 < t< 1
|||( 5  1
  9 + 3t> 0

Обозначим a = |2x+ 2|.  Тогда при выполнении этих ограничений неравенство равносильно

        2                ( 5  1 )
loga(1− t )< loga(1 +t)+ loga  9 + 3 t

        2      ( 1           )
loga(1− t )< loga  9(1 +t)(5 +3t)   (применим метод рационализации)
(      (                 )
||| (a− 1) 1− t2 − 3t2+-8t+-5- < 0
|{                   9
|| a> 0
||(
( a⁄= 1
|| (a− 1)(t+ 1)(t− 3−1) > 0
|{
|| a> 0
|( a⁄= 1

Вернемся к переменной x:

(
|||{ (|2x+ 2|− 1)(3x + 1)(3x− 3−1) >0
  |2x+ 2|> 0
|||(
  |2x+ 2|⁄= 1
(|| (2x +2 − 1)(2x + 2+ 1)(3− 1)(x +1)> 0 (применили метод рационализации и учли, что 3x+ 1&
|{
|| 2x + 2⁄= 0
|( 2x + 2⁄= ±1
(
|||| (2x +1)(2x + 3)(x+ 1)> 0
{ x⁄= −1
||
||( x⁄= − 3;− 1
⌊      2  2
|x > − 1
|⌈     2
 − 3< x < −1
   2

Пересечем полученные значения с ограничением и получим окончательный ответ:

x∈ (−1,5;−1)∪(−0,5;0)
Ответ:

(−1,5;−1)∪ (− 0,5;0)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 38#86517Максимум баллов за задание: 2

Решите неравенство

log4−x(x+-5)⋅logx+1(log210−-x)≤ 0.
        sinx ⋅logx(2x)
Показать ответ и решение

ОДЗ неравенства:

(
|||4− x > 0
|||||4− x ⁄= 1
||||
|||||x +5 > 0
||||x +1 > 0
||||
|||{x +1 ⁄= 1            ({x ∈ (0;0,5)∪(0,5;1)∪ (1;3)∪ (3;log 10)
 log2 10 − x > 0   ⇔                                 2
|||||                    (x ⁄= πn,n∈ ℤ
||||sin x⁄= 0
|||||x > 0
||||x ⁄= 1
|||||
||||2x >0
|(2x ⁄=1

Для нахождения окончательного промежутка. являющегося ОДЗ, необходимо сравнить π  и log210.

log210− π >0   ⇔   10 − 2π > 0

Так как π <3,2,  то  π    5√-
2  < 8 2.  Если      5√-
10− 8 2 >0  верно, то и log210− π >0  верно.

  10 ∨8√52-
   √5-   11
5∨4  2= 2 5
  55∨ 211

 3125 ∨2048

Таким образом, вместо ∨ нужно поставить знак > .  Следовательно, log210> π.

Следовательно, ОДЗ неравенства:

x∈ (0;0,5)∪ (0,5;1) ∪(1;3)∪ (3;π) ∪(π;log210)

Решим неравенство на ОДЗ методом рационализации:

(4-− x-− 1)(x+-5−-1)(x-+1-− 1)(log210−-x−-1)≤ 0
          sinx⋅(x− 1)(2x− 1)
        x(x− 3)(x + 4)(x− log 5)
        ---(x−-1)(2x−-1)sinx2-- ≤0

ОДЗ показывает, что x+ 4> 0  и x > 0,  поэтому можно разделить обе части неравенства на эти множители. Теперь неравенство равносильно

(⌊(
||| |{ (x−-3)(x-−-log25)≤ 0           (|⌊({ x∈ (0,5;1)∪ [log 5;3]
|||||||||   (x − 1)(2x − 1)              |||||||               2
|||{||(( sin x> 0                      |||{||(( 0< x < π
 |||{ (x−-3)(x-−-log25)≥ 0       ⇔    ||{ x∈ (−∞; 0,5)∪ (1;log 5]∪ [3;+∞ )
|||||⌈    (x − 1)(2x − 1)              ||||⌈(                   2
|||| |( sin x< 0                      ||||   π < x < log210
|||(x ∈О ДЗ                         |(x ∈О ДЗ

Получаем:

x ∈(0,5;1)∪ [log25;3)∪ (π;log210)
Ответ:

(0,5;1)∪ [log 5;3)∪ (π;log 10)
           2          2

Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!