15. Неравенства
Чтобы получить дополнительный функционал нужно войти.
(ЕГЭ, 2022) Решите неравенство \(\dfrac{2^{x+1}-17 \cdot 2^{2-x}}{2^x-2^{6-x}} \geq 1\).
Решение
Запишем исходное неравенство в виде
\begin{equation*}
\dfrac{2 \cdot 2^{2 x}-68}{2^{2 x}-64} \geq 1 .
\end{equation*}
Пусть \(t=4^x\), тогда полученное неравенство примет вид:
\(\dfrac{2 t-68}{t-64} \geq 1 ; \)
\(\dfrac{t-4}{t-64} \geq 0\),
откуда \(t \leq 4 ; t>64\).
При \(t \leq 4\) получим: \(4^x \leq 4\), откуда \(x \leq 1\).
При \(t>64\) получим: \(4^x>64\), откуда \(x>3\).
Решение исходного неравенства: \(x \leq 1 ; x>3\).
Ответ
(ЕГЭ, 2021) Решите неравенство \(\log _4^2\left(16+14 x-x^2\right)+5 \cdot \log _{0,25}\left(16+14 x-x^2\right)\)
\(+6>0\).
Решение
Пусть \(t=\log _4\left(16+14 x-x^2\right)\), тогда неравенство примет вид:
\(t^2-5 t+6>0 ;\)
\((t-2)(t-3)>0,\)
откуда \(t<2 ; t>3\).
При \(t<2\) получим:
\(\log _4\left(16+14 x-x^2\right)<2 ;\)
\(0<16+14 x-x^2<16 ; \)
\(0<x^2-14 x<16,\)
откуда \(7-\sqrt{65}<x<0 ; \)
\(14<x<7+\sqrt{65}\).
При \(t>3\) получим:
\(\log _4\left(16+14 x-x^2\right)>3 ;\)
\(16+14 x-x^2>64 ;\)
\(x^2-14 x+48<0,\)
откуда \(6<x<8\).
Решение исходного неравенства: \(7-\sqrt{65}<x<0 ;\)
\(6<x<8 ;\)
\(14<x<7+\sqrt{65}\).
Ответ
(ЕГЭ, 2021) Решите неравенство \(\dfrac{1}{3^x-1}+\dfrac{9^{x+\dfrac{1}{2}}-3^{x+3}+3}{3^x-9} \geq 3^{x+1}\).
Решение
Пусть \(t=3^x\), тогда неравенство примет вид:
\(\dfrac{1}{t-1}+\dfrac{3 t^2-27 t+3}{t-9} \geq 3 t ;\)
\(\dfrac{1}{t-1}+\dfrac{3 t(t-9)}{t-9}+\dfrac{3}{t-9} \geq 3 t ; \)
\(\dfrac{1}{t-1}+3 t+\dfrac{3}{t-9} \geq 3 t ;\)
\(\dfrac{t-3}{(t-1)(t-9)} \geq 0,\)
откуда \(1<t \leq 3 ; t>9\).
При \(1<t \leq 3\) получим: \(1<3^x \leq 3\), откуда \(0<x \leq 1\).
При \(t>9\) получим: \(3^x>9\), откуда \(x>2\).
Решение исходного неравенства: \(0<x \leq 1 ; x>2 .\)
Ответ
(ЕГЭ, 2021) Решите неравенство \(\left(4^x-5 \cdot 2^x\right)^2-20\left(4^x-5 \cdot 2^x\right)-96 \leq 0\).
Решение
Пусть \(t=2^x\), тогда неравенство примет вид:
\(\left(t^2-5 t\right)^2-20\left(t^2-5 t\right)-96 \leq 0 ;\)
\(\left(t^2-5 t-24\right)\left(t^2-5 t+4\right) \leq 0 ; \)
\((t+3)(t-8)(t-1)(t-4) \leq 0,\)
откуда \(-3 \leq 1 \leq 1 ; 4 \leq 1 \leq 8\).
При \(-3 \leq t \leq 1\) получим: \(-3 \leq 2^x \leq 1\), откуда \(x \leq 0\).
При \(4 \leq t \leq 8\) получим: \(4 \leq 2^x \leq 8\), откуда \(2 \leq x \leq 3\).
Решение исходного неравенства: \(x \leq 0 ; 2 \leq x \leq 3\).
Ответ
(ЕГЭ, 2021) Решите неравенство \(\left(4^x-2^{x+3}\right)^2+28\left(4^x-2^{x+3}\right)+192 \geq 0\).
Решение
Пусть \(t=2^x\), тогда неравенство примет вид:
\(\left(t^2-8 t\right)^2+28\left(t^2-8 t\right)+192 \geq 0 ;\)
\(\left(t^2-8 t+12\right)\left(t^2-8 t+16\right) \geq 0 ; \)
\((t-2)(t-6)(t-4)^2 \geq 0,\)
откуда \(t \leq 2 ; t=4 ; t \geq 6\).
При \(t \leq 2\) получим: \(2^x \leq 2\), откуда \(x \leq 1\).
При \(t=4\) получим: \(2^x=4\), откуда \(x=2\).
При \(t \geq 6\) получим: \(2^x \geq 6\), откуда \(x \geq \log _2 6\).
Решение исходного неравенства: \(x \leq 1 ; x=2 ; x \geq \log _2 6\).
Ответ
(ЕГЭ, 2021) Решите неравснство \(\dfrac{5^x}{5^x-4} + \dfrac{5^x+5}{5^x-5}+\dfrac{22}{25^x-9 \cdot 5^x+20} \leq 0\).
Решение
Пусть \(t=5^x\), тогда неравенство примет вид:
\(\dfrac{t}{t-4}+\dfrac{t+5}{t-5}+\dfrac{22}{t^2-9 t+20} \leq 0 ;\)
\(\dfrac{2 t^2-4 t+2}{t^2-9 t+20} \leq 0 ;\)
\(\dfrac{2(t-1)^2}{(t-4)(t-5)} \leq 0,\)
откуда \(t=1 ; 4<t<5\).
При \(t=1\) получим: \(5^x=1\), откуда \(x=0\).
При \(4<t<5\) получим: \(4<5^x<5\), откуда \(\log _5 4<x<1\).
Решение исходного неравенства: \(x=0 ; \log _5 4<x<1\).