Тема . Неравенства без логарифмов и тригонометрии

Использование монотонности в неравенствах без логарифмов и тригонометрии

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела неравенства без логарифмов и тригонометрии
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#32858

Решите неравенство

      √----   2  ∘ -2-------
4x +2 + 4 − x >x +  x − 5x+ 2.

Источники: ПВГ-2013, 11.4 (см.pvg.mk.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Справа под корнем есть x² и другие слагаемые, а без корня только x². Хочется добавить недостающие слагаемые, чтобы можно было сделать замену и получить в обеих частях выражение вида t + √t. Для этого давайте вычтем из обеих частей 5x и добавим 2. Что хорошее тогда можно заметить?

Подсказка 2

Теперь мы получили слева и справа похожие выражение, по сути нам нужно решить неравенство f(g(x)) > f(h(x)). Из f(a) > f(b) в общем случае не следует сразу a > b, например, для f(t) = -t. или f(t) = sin t. Но что хорошего можно сказать про нашу рассматриваемую функцию f(t) = t + √t?

Подсказка 3

Она монотонно возрастает! То есть большему значению аргумента соответствует большее значение функции и наоборот.

Подсказка 4

Теперь нужно решить полученное неравенство на аргументы, причём учесть область определения исходного неравенства.

Показать ответ и решение

Первое решение.

После переноса корней налево получаем √ ---- √ 2--------  2
  4− x − x − 5x+ 2> x − 4x − 2  .

Обозначив √----
 4 − x= a  и √-2-------
 x  − 5x+ 2= b  , получаем неравенство       2   2
a− b >b − a ⇐ ⇒  (a− b)(1+ a+b)> 0  .

Так как 1+ a+ b≥1 >0  , то остаётся решить a− b> 0  , то есть √----  √-2-------
 4− x>  x − 5x+2  . При возведении в квадрат учтём ОДЗ (неотрицательность подкоренных) и получим двойное неравенство:

4− x> x2− 5x +2 ≥0

Первое неравенство равносильно

 2                      √ -   √-
x − 4x − 2< 0 ⇐⇒  x∈ (2−  6;2+  6),

а второе

       5−-√17   5-+√17-
x∈ (− ∞;   2  ]∪ (  2  ;+∞ ).

Теперь нужно пересечь полученные промежутки.

Заметим, что    √-  5−√17
2−  6<   2  ,  так как     √-     √--
4− 2 6< 5−  17  , потому что √--        √ -     √ -
 17< 5= 1+ 2 4< 1+ 2 6  .

А вот    √-   5+√17
2+  6 < -2---  , так как     √-     √--
4 +2 6 <5+  17  , потому что  √-  √--  √ --    √ --    √--
2 6=  24 <  25 =1 +  16 <1+  17  .

В итоге при пересечении получаем       √ -5−√17
x∈ (2−  6;--2--]  .

Второе решение.

Перепишем неравенство в виде

     √ ----   2        ∘-2-------
4− x+  4− x> x − 5x+ 2+ x  − 5x+ 2.

Заметим, что функция f(t)= t2+t= t⋅(t+ 1)  монотонно возрастает при t≥ 0  . Поэтому неравенство f(√4-−-x) >f(√x2−-5x+-2)  равносильно неравенству √4−-x> √x2−-5x+2-  . А оно в свою очередь эквивалентно системе (второе и третье условия задают ОДЗ изначального неравенства):

(|{ 4− x> x2− 5x +2,
  4− x≥ 0         ⇐ ⇒
|( x2− 5x+ 2≥0

{
  x2− 4x− 2< 0,
  x2− 5x+ 2≥0

Так же, как и в первом решении, получаем

            √--
x∈(2− √6;5−--17]
           2
Ответ:

(2 − √6;5−√17]
        2

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!