Задача к ЕГЭ на тему «Логарифмические неравенства с переменным основанием» №5

Решите неравенство

                               2               2         (x-−-3)-- logx2+1 (x − 3) ⋅ logx2+1 (x2 + 1)3 ≤ − 2

(Задача от подписчиков)

Найдем ОДЗ неравенства:

( || x2 + 1 > 0 |||   2                     { { x  + 1 ⁄= 1                x ⁄= 0 | (x − 3)2 > 0       ⇔      x ⁄= 3 |||  (x − 3)2 |(  —2—-3-> 0    (x  + 1)  » class=»math-display» width=»auto»></center> Таким образом, ОДЗ неравенства: <img decoding=
Решим неравенство на ОДЗ:
log 2  (x − 3)2 ⋅ (log 2  (x − 3)2 − log 2 (x2 + 1)3) ≤ − 2    x +1             x +1              x +1
Сделаем замену t = logx2+1(x − 3)2   , тогда неравенство примет вид:
t(t − 3) ≤ − 2  ⇔    (t − 1)(t − 2 ) ≤ 0 ⇔     1 ≤ t ≤ 2
Сделаем обратную подстановку:
{                               {   logx2+1(x − 3)2 ≥ 1            logx2+1 (x − 3)2 ≥ logx2+1 (x2 + 1 )   log 2  (x − 3)2 ≤ 2      ⇔     log 2   (x − 3)2 ≤ log 2   (x2 + 1 )2      x +1                           x +1              x +1

Заметим, что так как на ОДЗ  2 x  > 0  » class=»math» width=»auto»>, то <img decoding=                                 (                                               ( {        2    2                 |{ x ≤ 4-                                        |{ x ≤  4-   (x − 3) ≥  x +  1        ⇔          3                                    ⇔           3   (x − 3)2 ≤ (x2 + 1 )2           |(           2               2                   |(   2                                   (x − 3 − x −  1)(x −  3 + x + 1) ≤ 0             (x  − x + 4)(x + 2)(x − 1) ≥ 0

Решая второе неравенство методом интервалов, получим x ∈ (− ∞; − 2] ∪ [1;+ ∞ )
После пересечения данного множества с     4 x ≤ 3   и с ОДЗ получим окончательный ответ                 [   4] x ∈ (− ∞; − 2] ∪ 1; 3

Оцените статью
Я решу все!