РУҚА
16

Шешімі: Рациональное неравенство с логарифмами

ЕГЭ · Математика, профиль · Тапсырма 16 · Алгебралық теңсіздіктер
ЖоғарыФИПИ80648EТолық шешім≈ 10 минутТалдау 7 қадам
Условие

Решите неравенство $$\frac{\log_4(64x)}{\log_4 x-3}+\frac{\log_4 x-3}{\log_4(64x)}\geq\frac{\log_4 x^4+16}{\log_4^2 x-9}.$$

Тапсырманы ашып, өзіңіз шешіңіз
Дальше ответЕгер әлі шешіп жатсаңыз – кеңестерден бастаңыз: олар жауапқа жетелейді, бірақ оны ашпайды.
К подсказкам

Шешім по шагам

7 қадам
1

Обозначим $t=\log_4 x$. Так как основание логарифма больше единицы, область определения исходного выражения задаётся условиями $x>0$, $\log_4x-3\ne0$ и $\log_4(64x)\ne0$. Поэтому $t\ne3$ и $t\ne-3$.

$$t=\log_4x,\quad t\ne\pm3$$
2

Выразим остальные логарифмы через $t$:

$$\log_4(64x)=\log_4(4^3x)=t+3,\quad \log_4x^4=4t$$
3

Подставим полученные выражения в неравенство:

$$\frac{t+3}{t-3}+\frac{t-3}{t+3}\geq\frac{4t+16}{t^2-9}$$
4

Приведём левую часть к общему знаменателю и перенесём всё в левую часть:

$$\frac{(t+3)^2+(t-3)^2-4t-16}{(t-3)(t+3)}\geq0$$
5

Упростим числитель:

$$\frac{2t^2+18-4t-16}{(t-3)(t+3)}=\frac{2(t-1)^2}{(t-3)(t+3)}\geq0$$
6

Числитель неотрицателен при всех $t$ и обращается в ноль при $t=1$. При $t\ne1$ дробь неотрицательна, когда знаменатель положителен: $t<-3$ или $t>3$. Значение $t=1$ также входит в решение, поскольку обращает дробь в ноль.

$$t\in(-\infty,-3)\cup\{1\}\cup(3,+\infty)$$

Возвращаемся к переменной $x$: $x=4^t$. Получаем $4^{-3}=\frac1{64}$, $4^1=4$, $4^3=64$.

$$x\in\left(0,\frac1{64}\right)\cup\{4\}\cup(64,+\infty)$$
Жауап

$x\in\left(0,\frac1{64}\right)\cup\{4\}\cup(64,+\infty)$

Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не учитывать ограничения $t\ne-3$ и $t\ne3$, возникающие из знаменателей.

Потерять точку $t=1$, где числитель равен нулю.

Қате заменить $\log_4(64x)$ на $t-3$ вместо $t+3$.

Забыть, что при переходе от $t$ к $x$ используется возрастающая функция $x=4^t$.

Закрепить приёмВ теме «Алгебралық теңсіздіктер» ещё 79 тапсырма — жауабымен және дәл осындай талдауымен.
Жаттығу

Тапсырманы қалай шешу керек 16 ЕГЭ, математика, профиль

Бұл есептің талдауы келесіге бөлінген: 7 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Жауап есептеулердің жанында келтірілген, олардың орнына емес.

Задача из темы «Алгебралық теңсіздіктер»: в ней 80 задач, и у каждой есть такой же разбор. Тіркеу қажет емес.