15. Неравенства
Чтобы получить дополнительный функционал нужно войти.
(ЕГЭ, 2023) Решите неравенство \(\dfrac{45}{\left(\log _2^2 x+6 \log _2 x\right)^2}+\dfrac{14}{\log _2^2 x+6 \log _2 x}+1 \geq 0\).
Решение
Пусть \(t=\log _2 x\), тогда неравенство примет вид:
\(\dfrac{45}{\left(t^2+6 t\right)^2}+\dfrac{14}{t^2+6 t}+1 \geq 0\);
\(\dfrac{\left(t^2+6 t\right)^2+14\left(t^2+6 t\right)+45}{\left(t^2+6 t\right)^2} \geq 0\);
\(\dfrac{\left(t^2+6 t+5\right)\left(t^2+6 t+9\right)}{\left(t^2+6 t\right)^2} \geq 0\);
\(\dfrac{(t+1)(t+5)(t+3)^2}{t^2(t+6)^2} \geq 0\)
откуда \(t<-6 ;\quad -6<t \leq-5 ;\quad t=-3 ;\)
\(\quad-1 \leq t<0 ;\quad t>0\).
Таким образом, получаем:
\(\log _2 x<-6 ; \quad -6<\log _2 x \leq-5 ; \quad\)
\(\log _2 x=-3 ;\quad -1 \leq \log _2 x<0 ;\quad \log _2 x>0\)
Решение исходного неравенства:
\(0<x<\dfrac{1}{64} ;\quad \dfrac{1}{64}<x \leq \dfrac{1}{32} ;\quad x=\dfrac{1}{8} ;\)
\(\quad\dfrac{1}{2} \leq x<1 ; \quad x>1\).
Ответ
(ЕГЭ, 2022) Решите неравенство \(\dfrac{\log _4(64 x)-2}{\log _4^2 x-\log _4 x^3} \geq-1\).
Решение
Пусть \(t=\log _4 x\), тогда неравенство примет вид:
\(\dfrac{t+1}{t^2-3 t} \geq-1 ;\)
\(\dfrac{t^2-2 t+1}{t^2-3 t} \geq 0 ;\)
\( \dfrac{(t-1)^2}{t(t-3)} \geq 0,\)
откуда \(t<0 ; t=1 ; t>3\).
При \(t<0\) получим: \(\log _4 x<0\), откуда \(0<x<1\).
При \(t=1\) получим: \(\log _4 x=1\), откуда \(x=4\).
При \(t>3\) получим: \(\log _4 x>3\), откуда \(x>64\).
Решение исходного неравенства: \(0<x<1 ; x=4 ; x>64 \text {. }\)
Ответ
(ЕГЭ, 2022) Решите неравенство \(\dfrac{4}{3^x-27} \geq \dfrac{1}{3^x-9}\).
Решение
Пусть \(t=3^x\), тогда неравенство примет вид:
\(\dfrac{4}{t-27} \geq \dfrac{1}{t-9} ;\)
\(\dfrac{3 t-9}{(t-9)(t-27)} \geq 0 ;\)
\(\dfrac{3(t-3)}{(t-9)(t-27)} \geq 0 .\)
откуда \(3 \leq t<9 ; t>27\).
При \(3 \leq t<9\) получим: \(3 \leq 3^x<9\), откуда \(1 \leq x<2\).
При \(t>27\) получим: \(3^x>27\), откуда \(x>3\).
Решение исходного неравенства: \(1 \leq x<2 ; x>3\).
Ответ
(ЕГЭ, 2022) Решите неравенство \(3^x+\dfrac{243}{3^x-36} \geq 0\).
Решение
Пусть \(t=3^x\), тогда неравенство примет вид:
\(t+\dfrac{243}{t-36} \geq 0 ; \)
\(\dfrac{t^2-36 t+243}{t-36} \geq 0 ; \)
\(\dfrac{(t-9)(t-27)}{t-36} \geq 0,\)
откуда \(9 \leq t \leq 27 ; t>36\).
При \(9 \leq t \leq 27\) получим: \(9 \leq 3^x \leq 27\), откуда \(2 \leq x \leq 3\).
При \(t>36\) получим: \(3^x>36\), откуда \(x>\log _3 36\).
Решение исходного неравенства: \(2 \leq x \leq 3 ; x>\log _3 36\).
Ответ
(ЕГЭ, 2022) Решите неравенство \(3^x-\dfrac{702}{3^x-1} \geq 0\).
Решение
Пусть \(t=3^x\), тогда неравенство примет вид:
\(t-\dfrac{702}{t-1} \geq 0 ; \)
\(\dfrac{t^2-t-702}{t-1} \geq 0 ; \)
\(\dfrac{(t+26)(t-27)}{t-1} \geq 0\).
откуда \(-26 \leq t<1 ; t \geq 27 \)
При \(-26 \leq t<1\) получим: \(-26 \leq 3^x<1\), откуда x<0 .
При \(t \geq 27\) получим: \(3^x \geq 27\), откуда \(x \geq 3\).
Решение исходного неравенства: \(x<0 ; x \geq 3\).
Ответ
(ЕГЭ, 2022) Решите неравенство \(2^x-\dfrac{240}{2^x-1} \geq 0\).
Решение
Пусть \(t=2^x\), тогда неравенство примет вид:
\(t-\dfrac{240}{t-1} \geq 0 ;\)
\(\dfrac{t^2-t-240}{t-1} \geq 0 ; \)
\(\dfrac{(t+15)(t-16)}{t-1} \geq 0 \,\)
откуда \(-15 \leq t<1 ; t \geq 16.\)
При \(-15 \leq t<1\) получим: \(-15 \leq 2^x<1\), откуда \(x<0\) .
При \(t \geq 16\) получим: \(2^x \geq 16\), откуда \(x \geq 4 \).
Решение исходного неравенства: \( x<0 ; x \geq 4 \).