РУҚА
16

Решение: Логарифмическое неравенство

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 16 · Алгебраические неравенства
ВысокаяФИПИ88E530Развёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 7 шагов
Условие

Решите неравенство $\dfrac{\log_4(16x^4)+11}{\log_4^2 x-9}\ge -1$.

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

Из условий существования логарифмов получаем $x>0$. Кроме того, знаменатель не должен обращаться в ноль:

$$\log_4^2 x-9\ne0$$
2

Введём замену $t=\log_4 x$. Тогда $t\ne -3$ и $t\ne 3$, а числитель преобразуется следующим образом:

$$\log_4(16x^4)+11=\log_4 16+4\log_4x+11=2+4t+11=4t+13$$
3

Перенесём $-1$ в левую часть и приведём к общему знаменателю:

$$\frac{4t+13}{t^2-9}+1\ge0\quad\Longleftrightarrow\quad\frac{4t+13+t^2-9}{t^2-9}\ge0$$
4

Разложим числитель и знаменатель на множители:

$$\frac{t^2+4t+4}{t^2-9}=\frac{(t+2)^2}{(t-3)(t+3)}\ge0$$
5

По методу интервалов, учитывая недопустимые точки $t=-3$ и $t=3$, получаем:

$$t\in(-\infty,-3)\cup\{-2\}\cup(3,+\infty)$$
6

Возвращаемся к переменной $x$. Так как основание логарифма $4>1$, функция $4^t$ возрастает:

$$x\in(0,4^{-3})\cup\{4^{-2}\}\cup(4^3,+\infty)$$

Вычисляем значения степеней:

$$x\in\left(0,\frac{1}{64}\right)\cup\left\{\frac{1}{16}\right\}\cup(64,+\infty)$$
Ответ

x\in\left(0,\frac{1}{64}\right)\cup\left\{\frac{1}{16}\right\}\cup(64,+\infty)

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

Где здесь ошибаются

Не исключают значения $x=\frac{1}{64}$ и $x=64$, при которых знаменатель равен нулю.

Забывают включить точку $x=\frac{1}{16}$, соответствующую нулю числителя.

Неверно учитывают монотонность логарифма при переходе от $t$ к $x$.

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.