На Горох
Разбор упражнения

ГДЗ: Упражнение 361 - § 20 (Логарифмические неравенства) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Глава 4 Страницы: 109, 111, 112
А вы знали? Проект, реферат или доклад можно создать с помощью ИИ за 5 минут — и сразу скачать готовый файл Word. Попробовать

361 упражнение:

Решить неравенство (359–367).

1) \( \lg (x^2 - 8x + 13) > 0 \)
Ответ

1. Приведение к логарифмическому виду. \( 0 = \lg 1 \). Неравенство: \( \lg (x^2 - 8x + 13) > \lg 1 \).

2. Решение логарифмического неравенства. Основание \( a = 10 > 1 \), знак сохраняется:

  • а) \( x^2 - 8x + 13 > 1 \rightarrow x^2 - 8x + 12 > 0 \).
  • б) Корни \( x^2 - 8x + 12 = 0 \): \( x_1 = 2 \), \( x_2 = 6 \).
  • в) Неравенство: \( x < 2 \) или \( x > 6 \).

3. Область допустимых значений (ОДЗ). Аргумент \( x^2 - 8x + 13 > 0 \) должен быть положителен, но это условие уже учтено в \( x^2 - 8x + 13 > 1 \). Если \( x^2 - 8x + 13 > 1 \), то автоматически \( x^2 - 8x + 13 > 0 \). Таким образом, достаточно решения неравенства в п. 2.

Ответ: \( (-\infty; 2) \cup (6; +\infty) \).

2) \( \log_{\frac{1}{2}} (x^2 - 5x + 7) < 0 \)
Ответ

1. Приведение к логарифмическому виду. \( 0 = \log_{\frac{1}{2}} 1 \). Неравенство: \( \log_{\frac{1}{2}} (x^2 - 5x + 7) < \log_{\frac{1}{2}} 1 \).

2. Решение логарифмического неравенства. Основание \( a = \frac{1}{2} \). Так как \( 0 < a < 1 \), знак неравенства меняется на \( > \): \( x^2 - 5x + 7 > 1 \).

  • а) \( x^2 - 5x + 6 > 0 \).
  • б) Корни \( x^2 - 5x + 6 = 0 \): \( x_1 = 2 \), \( x_2 = 3 \).
  • в) Неравенство: \( x < 2 \) или \( x > 3 \).

3. Область допустимых значений (ОДЗ). Аргумент \( x^2 - 5x + 7 > 0 \) должен быть положителен. Дискриминант \( D = (-5)^2 - 4 \cdot 7 = 25 - 28 = -3 \). Так как \( D < 0 \) и коэффициент при \( x^2 \) положителен, \( x^2 - 5x + 7 \) положительно для всех \( x \in \mathbb{R} \). Условие ОДЗ выполняется всегда.

Ответ: \( (-\infty; 2) \cup (3; +\infty) \).

3) \( \log_2 (x^2 + 2x) < 3 \)
Ответ

1. Область допустимых значений (ОДЗ). Аргумент: \( x^2 + 2x > 0 \rightarrow x(x + 2) > 0 \). \( x \in (-\infty; -2) \cup (0; +\infty) \).

2. Приведение к логарифмическому виду. \( 3 = \log_2 2^3 = \log_2 8 \). Неравенство: \( \log_2 (x^2 + 2x) < \log_2 8 \).

3. Решение логарифмического неравенства. Основание \( a = 2 > 1 \), знак сохраняется: \( x^2 + 2x < 8 \).

  • а) \( x^2 + 2x - 8 < 0 \).
  • б) Корни \( x^2 + 2x - 8 = 0 \): \( x_1 = -4 \), \( x_2 = 2 \).
  • в) Неравенство: \( -4 < x < 2 \).

4. Учёт ОДЗ. Объединим \( x \in (-\infty; -2) \cup (0; +\infty) \) с \( x \in (-4; 2) \).

  • а) Пересечение \( (-4; 2) \) и \( (-\infty; -2) \): \( (-4; -2) \).
  • б) Пересечение \( (-4; 2) \) и \( (0; +\infty) \): \( (0; 2) \).

Ответ: \( (-4; -2) \cup (0; 2) \).

4) \( \log_4 (x^2 - 5x - 6) > -3 \)
Ответ

1. Область допустимых значений (ОДЗ). Аргумент: \( x^2 - 5x - 6 > 0 \). Корни \( x^2 - 5x - 6 = 0 \): \( x_1 = -1 \), \( x_2 = 6 \). \( x \in (-\infty; -1) \cup (6; +\infty) \).

2. Приведение к логарифмическому виду. \( -3 = \log_4 4^{-3} = \log_4 \frac{1}{64} \). Неравенство: \( \log_4 (x^2 - 5x - 6) > \log_4 \frac{1}{64} \).

3. Решение логарифмического неравенства. Основание \( a = 4 > 1 \), знак сохраняется: \( x^2 - 5x - 6 > \frac{1}{64} \).

  • а) \( x^2 - 5x - 6 - \frac{1}{64} > 0 \rightarrow x^2 - 5x - \frac{385}{64} > 0 \).
  • б) Найдём корни: \( D = (-5)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-\frac{385}{64}) = 25 + \frac{385}{16} = \frac{400 + 385}{16} = \frac{785}{16} \). \( x = \frac{5 \pm \sqrt{785}/4}{2} = \frac{20 \pm \sqrt{785}}{8} \). Корни: \( x_1 = \frac{20 - \sqrt{785}}{8} \approx -0.98 \), \( x_2 = \frac{20 + \sqrt{785}}{8} \approx 5.98 \).
  • в) Неравенство: \( x < \frac{20 - \sqrt{785}}{8} \) или \( x > \frac{20 + \sqrt{785}}{8} \).

4. Учёт ОДЗ. \( x \in (-\infty; -1) \cup (6; +\infty) \).

  • а) \( x_1 \approx -0.98 \). Пересечение \( x < -0.98 \) с \( x < -1 \) дает \( x < -1 \).
  • б) \( x_2 \approx 5.98 \). Пересечение \( x > 5.98 \) с \( x > 6 \) дает \( x > 6 \).

Ответ: \( (-\infty; -1) \cup (6; +\infty) \). (Так как \( x^2 - 5x - 6 > 1/64 \) почти эквивалентно \( x^2 - 5x - 6 > 0 \)).

Что применять при решении

Область определения логарифмической функции

Логарифмическая функция \( y = \log_a f(x) \) определена только при условии, что её аргумент \( f(x) \) строго положителен, то есть \( f(x) > 0 \). Это условие является обязательным при решении логарифмических уравнений и неравенств.
\( \log_a f(x) \rightarrow f(x) > 0 \)

Свойство логарифмической функции (основание a > 1)

Если основание логарифма \( a > 1 \), то логарифмическая функция \( y = \log_a x \) является возрастающей. Это означает, что при отбрасывании знака логарифма знак неравенства сохраняется.
Если \( \log_a f(x) > \log_a g(x) \) и \( a > 1 \), то \( f(x) > g(x) \), при условии \( f(x) > 0 \) и \( g(x) > 0 \).

Свойство логарифмической функции (основание 0 < a < 1)

Если основание логарифма \( 0 < a < 1 \), то логарифмическая функция \( y = \log_a x \) является убывающей. Это означает, что при отбрасывании знака логарифма знак неравенства меняется на противоположный.
Если \( \log_a f(x) > \log_a g(x) \) и \( 0 < a < 1 \), то \( f(x) < g(x) \), при условии \( f(x) > 0 \) и \( g(x) > 0 \).

Свойство логарифмов: сумма логарифмов

Сумма логарифмов с одинаковым основанием равна логарифму произведения их аргументов. Применяется для преобразования левой части неравенства к одному логарифму.
\( \log_a x + \log_a y = \log_a (xy) \), при условии \( x > 0 \) и \( y > 0 \).

Свойство логарифмов: частное логарифмов

Разность логарифмов с одинаковым основанием равна логарифму частного их аргументов.
\( \log_a x - \log_a y = \log_a (\frac{x}{y}) \), при условии \( x > 0 \) и \( y > 0 \).

Замена числа логарифмом

Любое число \( b \) может быть представлено в виде логарифма с основанием \( a \): \( b = \log_a a^b \). Это часто используется для приведения обеих частей неравенства к одному логарифму.
\( b = \log_a a^b \)

Не сходится своя задача? Разберём по шагам

  • Формула, подстановка и расчёт
  • Числа считает калькулятор, а не нейросеть
  • Бесплатно и без регистрации
Решить задачу Разбор задачи бесплатный

Другие упражнения из параграфа § 20

Данные параграфа

К параграфу →
Глава
Глава 4
Параграф
§ 20 — Логарифмические неравенства
Учебник
Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы
Автор
Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна
Год
2025

Задали работу по этой теме?

Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.

Создать проект Готовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.