Задача к ЕГЭ на тему «Системы неравенств» №1

Решить систему

( { 4x ≤ 9 ⋅ 2x + 22         2                    x + 1 ( log3(x  − x − 2) ≤ 1 + log3 ------                              x − 2

1) Решим первое неравенство системы, ОДЗ которого: x ∈ ℝ  . С помощью замены 2x = t  данное неравенство сводится к квадратичному:

 2 t −  9t − 22 ≤ 0   ⇔    (t + 2)(t − 11) ≤ 0  ⇔    − 2 ≤ t ≤ 11

Сделаем обратную замену, учитывая, что показательная функция всегда положительна, то есть t > 0  » class=»math» width=»auto»>: </p>
<p class=

− 2 ≤ 2x ≤ 11   ⇔     2x ≤ 11   ⇔    x ≤ log  11                                             2

2) Решим второе неравенство системы. Найдем его ОДЗ:

(   2                      ( { x  − x − 2 > 0           { (x + 1)(x − 2) > 0 (  x +-1-             ⇔    ( x-+-1-                 ⇔     x ∈ (− ∞;  − 1) ∪ (2;+ ∞ )    x − 2 > 0                 x − 2 >  0 » class=»math-display» width=»auto»></center> </p>
<p class= Тогда на ОДЗ данное неравенство равносильно:

 

                         x + 1                 (x + 1)(x − 2)2 log3(x + 1)(x − 2) − log3 ------≤  1   ⇒    log3 --------------- ≤ 1   ⇒    log3(x − 2)2 ≤ 1   ⇒                          x − 2                      x + 1

 

                             --            --             --             -- ⇒    (x − 2)2 ≤ 3   ⇔    − √ 3 ≤ x − 2 ≤  √3   ⇔     2 − √ 3 ≤ x ≤ 2 + √ 3

 

Пересечем данное решение с ОДЗ и получим:

             √ -- 2 < x ≤  2 +   3

3) Теперь необходимо пересечь решения обоих неравенств:

{   x ≤ log2 11 √ --   2 < x ≤ 2 +   3

Заметим, что сразу не очевидно, кто больше: log 11    2  или     √ -- 2 +   3  (т.к. оба числа принадлежат интервалу (3;4 )  ). Поэтому выполним сравнение.

 

            √ -- log2 11 ∨ 2 + -3     11 ∨ 22+ √3             √ -     11 ∨ 4 ⋅ 2 3

 

Заметим, что √ --   3 > 1,5  » class=»math» width=»auto»>, следовательно, <img decoding=                 √3 4 ⋅ 2 ⋅ 1,4 < 4 ⋅ 2                 √3     11, 2 < 4 ⋅ 2√        11 < 4 ⋅ 2 3

Таким образом, мы доказали, что log  11 < 2 + √3--    2  .

 

Следовательно, пересекая решения обоих неравенств, получим:

x ∈ (2;log  11].           2

Оцените статью
Я решу все!