РУҚА
16

Решение: Логарифмическое неравенство

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 16 · Алгебраические неравенства
ПовышеннаяФИПИ1FCDE0Развёрнутое решение≈ 5 минутРазбор в 7 шагов
Условие

Решите неравенство $\log_3^2(25-x^2)-3\log_3(25-x^2)+2\ge 0$.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

7 шагов
1

Найдём область допустимых значений: подлогарифмическое выражение должно быть положительным.

$$25-x^2>0\quad\Longrightarrow\quad -5<x<5$$
2

Введём замену $t=\log_3(25-x^2)$. Тогда исходное неравенство принимает вид:

$$t^2-3t+2\ge 0$$
3

Разложим квадратный трёхчлен на множители и решим неравенство.

$$(t-1)(t-2)\ge 0\quad\Longrightarrow\quad t\le 1\ \text{или}\ t\ge 2$$
4

Так как основание логарифма больше единицы, получаем две системы.

$$\log_3(25-x^2)\le 1\Longrightarrow 0<25-x^2\le 3\Longrightarrow 22\le x^2<25$$
5

Из первого случая с учётом области допустимых значений:

$$x\in(-5,-\sqrt{22}]\cup[\sqrt{22},5)$$
6

Рассмотрим второй случай:

$$\log_3(25-x^2)\ge 2\Longrightarrow 25-x^2\ge 9\Longrightarrow x^2\le 16\Longrightarrow x\in[-4,4]$$

Объединяем решения двух случаев.

$$x\in(-5,-\sqrt{22}]\cup[-4,4]\cup[\sqrt{22},5)$$
Ответ

Ответ: $x\in(-5,-\sqrt{22}]\cup[-4,4]\cup[\sqrt{22},5)$.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не учитывают область допустимых значений $25-x^2>0$.

Забывают, что при основании $3>1$ знак неравенства при переходе от логарифма к аргументу сохраняется.

Неверно включают точки $x=-5$ и $x=5$, где логарифм не определён.

При решении условия $25-x^2\ge 9$ получают неправильный промежуток.

Закрепить приёмВ теме «Алгебраические неравенства» ещё 79 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 16 ЕГЭ, математика, профиль

Разбор этой задачи разложен на 7 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Алгебраические неравенства»: в ней 80 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.