Логарифмы на МВ (Финашке)
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите область определения функции
Подсказка 1
Подумаем, а когда у нас вообще определено это выражения? Какие есть ограничения на логарифм?
Подсказка 2
Верно, выражение под логарифмом положительно! Осталось только решить неравенство, но не забудьте, что знаменатель исходной дроби не может быть равен нулю!
По методу интервалов
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите множество значений функции
Подсказка 1
Попробуем переписать логарифмическую функцию в виде степени. Держать 2х-1 в основании степени нам неудобно, так что давайте введём перемeнную z, и будем решать уравнение относительно y и z!
Подсказка 2
Не забывайте про изначальные ОДЗ! Сразу появляются ограничения на z, а что насчёт возможных значений у?
Подсказка 3
Верно, возможны только у из интервала от 0 до 1! Исследуем функции z^y и 1/2(z+1) и их пересечения на этом интервале.
Подсказка 4
Так как левая часть уравнения — выпуклая вверх функция, то правая часть — либо её касательная, либо находится ниже касательной и пересекает показательную функцию, либо не пересекает вовсе. Проверим, какие значения соответствуют z не из области допустимых значений,и аккуратно с помощью монотонной непрерывности докажем, что в остальных точках решения есть.
ОДЗ функции: Пропотенцируем уравнение
по основанию логарифма:
и, переобозначив
, получим
Выясним, при каких данное уравнение имеет решение, удовлетворяющее
Сразу исключим два очевидных случая
и
Остается рассмотреть вариант Заметим, что левая часть уравнения
для указанных степеней
является выпуклой вверх
функцией, т.к.
Это значит, что её график лежит строго ниже любой касательной к нему (кроме точки касания) и для случая, когда правая часть
уравнения является касательной к графику при
, уравнение
корней среди
не
имеет.
Во всех оставшихся случаях будет пересекаться с прямой
при
Действительно, в случае касательная, проведённая к
в точке
оказывается в некоторой левой окрестности точки
касания выше прямой
а следовательно, и сам график
находится выше прямой
в некоторой (возможно
меньшей) левой окрестности точки
Однако в точке
функция
обнуляется и её график становится уже ниже
прямой
В силу непрерывности обеих функций строго внутри интервала
найдётся точка пересечения их
графиков.
В случае будет наблюдаться аналогичная ситуация: в некоторой правой окрестности точки касания
график
находится выше прямой
Однако,
следовательно, рано или поздно график функции станет ниже прямой
и в силу непрерывности обеих функций на луче
найдётся точка пересечения их графиков.