РУҚА
16

Решение: Рациональное логарифмическое неравенство

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 16 · Алгебраические неравенства
ВысокаяФИПИ80AEFAРазвёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 5 шагов
Условие

Решите неравенство $\dfrac{\log_3(9x)\cdot\log_4(64x)}{5x^2-|x|}\le 0$.

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

5 шагов
1

Область допустимых значений определяется условиями существования логарифмов и ненулевого знаменателя. Поэтому $x>0$ и $5x^2-|x|\ne0$.

$$x>0$$
2

Так как $x>0$, то $|x|=x$, поэтому знаменатель равен $5x^2-x=x(5x-1)$. С учётом $x>0$ знаменатель обращается в ноль при $x=\dfrac{1}{5}$, и эта точка исключается.

$$5x^2-|x|=x(5x-1)$$
3

Нули множителей числителя найдём из уравнений $\log_3(9x)=0$ и $\log_4(64x)=0$.

$$9x=1\Rightarrow x=\frac{1}{9};\quad 64x=1\Rightarrow x=\frac{1}{64}$$
4

Расположим критические точки: $0<\dfrac{1}{64}<\dfrac{1}{9}<\dfrac{1}{5}$. На промежутке $(0,\frac{1}{64})$ числитель положителен, знаменатель отрицателен; на $(\frac{1}{64},\frac{1}{9})$ числитель отрицателен, знаменатель отрицателен; на $(\frac{1}{9},\frac{1}{5})$ числитель положителен, знаменатель отрицателен; на $(\frac{1}{5},+\infty)$ числитель и знаменатель положительны.

$$\frac{(+)}{(-)}<0,\quad \frac{(-)}{(-)}>0,\quad \frac{(+)}{(-)}<0,\quad \frac{(+)}{(+)}>0$$

В неравенство включаются нули числителя $x=\dfrac{1}{64}$ и $x=\dfrac{1}{9}$, а точка $x=\dfrac{1}{5}$ исключается, поскольку обращает знаменатель в ноль.

$$x\in\left(0,\frac{1}{64}\right]\cup\left[\frac{1}{9},\frac{1}{5}\right)$$
Ответ

x\in\left(0;\frac{1}{64}\right]\cup\left[\frac{1}{9};\frac{1}{5}\right)

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

Где здесь ошибаются

Не учитывают ограничение $x>0$ из области определения логарифмов.

Забывают, что при $x>0$ выражение $|x|$ заменяется на $x$.

Включают точку $x=\dfrac{1}{5}$, где знаменатель равен нулю.

Неверно определяют знаки произведения логарифмов между корнями $\dfrac{1}{64}$ и $\dfrac{1}{9}$.

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 5 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.