ГДЗ по алгебре 11 класс Колягин Базовый и углубленный уровень упражнение - 916
Авторы: Колягин Ю.М., Ткачева М.В., Федорова Н.Е., Шабунин М.И.
Тип книги: Учебник
Год: 2016
Подробное решение упражнение № 916 по алгебре для учащихся 11 класса Базовый и углубленный уровень, авторов Колягин, Ткачева, Федорова, Шабунин 2016
Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
**1)** Решим неравенство:
$$\log_{\frac{1}{2}}\left(1 + x - \sqrt{x^2 - 4}\right) \leqslant 0$$
Так как основание логарифма $0 < \frac{1}{2} < 1$, логарифмическая функция является убывающей. Запишем $0$ как $\log_{\frac{1}{2}} 1$:
$$\log_{\frac{1}{2}}\left(1 + x - \sqrt{x^2 - 4}\right) \leqslant \log_{\frac{1}{2}} 1$$
При переходе к подлогарифмическим выражениям знак неравенства меняется на противоположный:
$$1 + x - \sqrt{x^2 - 4} \geqslant 1$$
Вычтем $1$ из обеих частей неравенства:
$$x - \sqrt{x^2 - 4} \geqslant 0$$
$$\sqrt{x^2 - 4} \leqslant x$$
Так как подкоренное выражение должно быть неотрицательным, а неотрицательный корень не может быть меньше или равен отрицательному числу, перейдём к равносильной системе (условие $1 + x - \sqrt{x^2 - 4} \geqslant 1 > 0$ выполняется автоматически):
$$\begin{cases} x^2 - 4 \geqslant 0 \\ x \geqslant 0 \\ x^2 - 4 \leqslant x^2 \end{cases}$$
Решим каждое неравенство системы:
1. $x^2 - 4 \geqslant 0 \iff (x - 2)(x + 2) \geqslant 0 \iff x \in (-\infty; -2] \cup [2; +\infty)$;
2. $x \geqslant 0$;
3. $x^2 - 4 \leqslant x^2 \iff -4 \leqslant 0$ — верно при любых значениях $x$.
Найдём пересечение решений:
$$\begin{cases} x \in (-\infty; -2] \cup [2; +\infty) \\ x \geqslant 0 \end{cases} \iff x \geqslant 2$$
Ответ: $[2; +\infty)$.
---
**2)** Решим неравенство:
$$\frac{1}{\log_5(3 - 2x)} - \frac{1}{4 - \log_5(3 - 2x)} < 0$$
Пусть $\log_5(3 - 2x) = t$. Получаем рациональное неравенство относительно $t$:
$$\frac{1}{t} - \frac{1}{4 - t} < 0$$
Приведём дроби к общему знаменателю:
$$\frac{(4 - t) - t}{t(4 - t)} < 0$$
$$\frac{4 - 2t}{t(4 - t)} < 0$$
Разделим числитель на $2$:
$$\frac{2 - t}{t(4 - t)} < 0$$
Умножим числитель и знаменатель на $-1$, чтобы старшие коэффициенты стали положительными:
$$\frac{t - 2}{t(t - 4)} < 0$$
Применим метод интервалов для переменной $t$. Нули числителя и знаменателя: $t = 0$, $t = 2$, $t = 4$.
Знаки выражения $\frac{t - 2}{t(t - 4)}$ на интервалах:
- при $t \in (-\infty; 0)$ выражение отрицательно ($-$),
- при $t \in (0; 2)$ выражение положительно ($+$),
- при $t \in (2; 4)$ выражение отрицательно ($-$),
- при $t \in (4; +\infty)$ выражение положительно ($+$).
Следовательно:
$$t < 0 \quad \text{или} \quad 2 < t < 4$$
Вернёмся к переменной $x$, учитывая, что основание логарифма $5 > 1$ (функция возрастает):
1. Случай $t < 0$:
$$\log_5(3 - 2x) < 0$$
По определению логарифма подлогарифмическое выражение должно быть положительным:
$$0 < 3 - 2x < 5^0$$
$$0 < 3 - 2x < 1$$
Вычтем $3$ из всех частей двойного неравенства:
$$-3 < -2x < -2$$
Разделим на $-2$, изменив знаки неравенства:
$$1 < x < 1{,}5$$
2. Случай $2 < t < 4$:
$$2 < \log_5(3 - 2x) < 4$$
$$5^2 < 3 - 2x < 5^4$$
$$25 < 3 - 2x < 625$$
Вычтем $3$ из всех частей двойного неравенства:
$$22 < -2x < 622$$
Разделим на $-2$, изменив знаки неравенства:
$$-311 < x < -11$$
Объединяем полученные интервалы:
$$x \in (-311; -11) \cup (1; 1{,}5)$$
Ответ: $(-311; -11) \cup (1; 1{,}5)$.
Оцени решение:
Спасибо за оценку!