ГДЗ по Алгебре за 10-11 классы Алимов, Колягин, Ткачева ответ на номер 357
Авторы: Ш.А. Алимов, Ю.М. Колягин, М.В. Ткачева
Тип книги: Учебник
Год: 2015-2024
Подробное решение упражнение № 357 по алгебре для учащихся 10‐11 класса Базовый и углубленный уровень, авторов Алимов, Колягин, Ткачева 2015-2024
357. Решить неравенство
1) log₁₅ (x - 3) + log₁₅ (x - 5) < 1;
2) log1/3 (x - 2) + log1/3 (12 - x) ≥ -2.
Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
**1)** $\log_{15}(x-3) + \log_{15}(x-5) < 1$
1. Найдем область допустимых значений (ОДЗ):
$$
\begin{cases}
x - 3 > 0 \\
x - 5 > 0
\end{cases}
\implies
\begin{cases}
x > 3 \\
x > 5
\end{cases}
\implies x > 5
$$
2. Используя свойство суммы логарифмов $\log_a b + \log_a c = \log_a (bc)$ и представив $1$ как $\log_{15} 15$, перепишем неравенство:
$$
\log_{15}((x - 3)(x - 5)) < \log_{15} 15
$$
3. Так как основание логарифма $15 > 1$, функция $y = \log_{15} t$ возрастает, поэтому знак неравенства сохраняется:
$$
(x - 3)(x - 5) < 15
$$
Раскроем скобки и упростим:
$$
x^2 - 5x - 3x + 15 < 15
$$
$$
x^2 - 8x < 0
$$
$$
x(x - 8) < 0
$$
Решим неравенство методом интервалов:
$$
0 < x < 8
$$
4. Учтем ОДЗ ($x > 5$):
$$
\begin{cases}
0 < x < 8 \\
x > 5
\end{cases}
\implies 5 < x < 8
$$
**Ответ к пункту 1:** $x \in (5; 8)$
---
**2)** $\log_{\frac{1}{3}}(x-2) + \log_{\frac{1}{3}}(12-x) \ge -2$
1. Найдем область допустимых значений (ОДЗ):
$$
\begin{cases}
x - 2 > 0 \\
12 - x > 0
\end{cases}
\implies
\begin{cases}
x > 2 \\
x < 12
\end{cases}
\implies 2 < x < 12
$$
2. Преобразуем левую часть по свойству логарифма, а правую представим в виде логарифма по основанию $\frac{1}{3}$:
$-2 = \log_{\frac{1}{3}}\left(\frac{1}{3}\right)^{-2} = \log_{\frac{1}{3}} 3^2 = \log_{\frac{1}{3}} 9$.
$$
\log_{\frac{1}{3}}((x - 2)(12 - x)) \ge \log_{\frac{1}{3}} 9
$$
3. Так как основание логарифма $0 < \frac{1}{3} < 1$, функция $y = \log_{\frac{1}{3}} t$ убывает, поэтому при переходе к выражениям под знаком логарифма меняем знак неравенства на противоположный:
$$
(x - 2)(12 - x) \le 9
$$
Раскроем скобки:
$$
12x - x^2 - 24 + 2x \le 9
$$
$$
-x^2 + 14x - 24 - 9 \le 0
$$
$$
-x^2 + 14x - 33 \le 0
$$
Умножим обе части на $-1$ (знак неравенства меняется):
$$
x^2 - 14x + 33 \ge 0
$$
Найдем корни уравнения $x^2 - 14x + 33 = 0$:
$$
D = (-14)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 33 = 196 - 132 = 64 = 8^2
$$
$$
x_1 = \frac{14 - 8}{2} = 3; \quad x_2 = \frac{14 + 8}{2} = 11
$$
Разложим на множители:
$$
(x - 3)(x - 11) \ge 0
$$
Решением данного квадратного неравенства является:
$$
x \le 3 \quad \text{или} \quad x \ge 11
$$
4. Пересечем полученное решение с ОДЗ ($2 < x < 12$):
$$
\begin{cases}
x \in (-\infty; 3] \cup [11; +\infty) \\
2 < x < 12
\end{cases}
\implies x \in (2; 3] \cup [11; 12)
$$
**Ответ к пункту 2:** $x \in (2; 3] \cup [11; 12)$
Оцени решение:
Спасибо за оценку!