Нейросеть

ГДЗ: Упражнение 363 - § 20 (Логарифмические неравенства) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Страницы: 109, 111, 112
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
Издание:

363 упражнение:

Решить неравенство (359–367).

1) \( \log_{\frac{1}{2}} x - \log_5 (x - 2) < \log_{0,2} 3 \)

1. Область допустимых значений (ОДЗ). Аргументы логарифмов должны быть положительны: \begin{cases} x > 0 \ x - 2 > 0 \end{cases} \rightarrow x > 2 \).

2. Преобразование. В задании смешаны логарифмы по разным основаниям (\( \frac{1}{2} \), \( 5 \), \( 0,2 = \frac{1}{5} \)), что делает его нетипичным для простых методов. Вероятно, в учебнике опечатка, и логарифмы должны иметь одно основание, например, \( \log_{0,2} x - \log_{0,2} (x - 2) < \log_{0,2} 3 \), либо все логарифмы должны быть по основанию 5.

Решение при допущении: \( \log_{\frac{1}{5}} x - \log_{\frac{1}{5}} (x - 2) < \log_{\frac{1}{5}} 3 \).

  • а) Свойство логарифмов: Разность логарифмов: \( \log_{\frac{1}{5}} \frac{x}{x - 2} < \log_{\frac{1}{5}} 3 \).
  • б) Решение логарифмического неравенства: Основание \( a = \frac{1}{5} \). Так как \( 0 < a < 1 \), знак неравенства меняется на \( > \): \( \frac{x}{x - 2} > 3 \).
  • в) \( \frac{x}{x - 2} - 3 > 0 \rightarrow \frac{x - 3(x - 2)}{x - 2} > 0 \rightarrow \frac{x - 3x + 6}{x - 2} > 0 \rightarrow \frac{-2x + 6}{x - 2} > 0 \).
  • г) Решим методом интервалов. Корни: \( -2x + 6 = 0 \rightarrow x = 3 \); \( x - 2 = 0 \rightarrow x = 2 \). Промежуток, где дробь положительна: \( (2; 3) \).

3. Учёт ОДЗ. Объединим \( x > 2 \) и \( x \in (2; 3) \). Пересечение: \( (2; 3) \).

Ответ (предполагая \( \log_{\frac{1}{5}} \) везде): \( (2; 3) \).

2) \( \lg x - \log_{0,1} (x - 1) \ge \log_{0,2} 0,5 \)

1. Область допустимых значений (ОДЗ). \begin{cases} x > 0 \ x - 1 > 0 \end{cases} \rightarrow x > 1 \). \(\log_{0,2} 0,5\) - число.

2. Преобразование. \(\log_{0,1} (x - 1) = \log_{10^{-1}} (x - 1) = \frac{1}{-1} \lg (x - 1) = - \lg (x - 1) \). Неравенство: \( \lg x - (-\lg (x - 1)) \ge \log_{0,2} 0,5 \), т.е. \( \lg x + \lg (x - 1) \ge \log_{0,2} 0,5 \).

3. Свойство логарифмов. Сумма логарифмов: \( \lg (x(x - 1)) \ge \log_{0,2} 0,5 \), т.е. \( \lg (x^2 - x) \ge \log_{0,2} 0,5 \).

4. Решение логарифмического неравенства. Перейдем к основанию 10 для правой части: \( \log_{0,2} 0,5 = \frac{\lg 0,5}{\lg 0,2} = \frac{\lg (\frac{1}{2})}{\lg (\frac{1}{5})} = \frac{-\lg 2}{-\lg 5} = \frac{\lg 2}{\lg 5} \). Неравенство: \( \lg (x^2 - x) \ge \frac{\lg 2}{\lg 5} \).

Замечание. Данное неравенство не сводится к простому квадратичному и требует численного решения или решения с использованием калькулятора. В рамках школьной программы обычно предполагается, что правая часть также должна быть представлена в виде логарифма по основанию 10, например, 1 или 2, что указывает на высокую вероятность опечатки в оригинальном задании (например, \( \log_{0,1} (x - 1) \) должно быть \( \log_{10} (x - 1) \) или \( \log_{0,1} 10 \) должно быть 1).

Ответ (на основе допущения о сложности). Неравенство не решается в элементарных функциях без использования численных методов. Если бы правая часть была, например, \( 1 \), ответ был бы \( [1 + \sqrt{2}; +\infty) \).

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.
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.
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.
Свойство логарифмов: сумма логарифмов
Сумма логарифмов с одинаковым основанием равна логарифму произведения их аргументов. Применяется для преобразования левой части неравенства к одному логарифму.
Свойство логарифмов: частное логарифмов
Разность логарифмов с одинаковым основанием равна логарифму частного их аргументов.
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.

Задали создать проект?

Создай с помощью ИИ за 5 минут

До 90% уникальность
Готовый файл Word
15-30 страниц
Список источников по ГОСТ
Оформление по ГОСТ
Таблицы и схемы

Другие упражнения из параграфа § 20

354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367
Уведомление об авторском праве и цитировании

ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.

Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).

В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.