16

Решение: Логарифмическое неравенство с произведением

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 16 · Алгебраические неравенства
ПовышеннаяФИПИAA07B4Развёрнутое решение≈ 5 минутРазбор в 6 шагов
Условие

Решите неравенство $\log_5\bigl((3-x)(x^2+2)\bigr)\geq\log_5(x^2-7x+12)+\log_5(5-x)$.

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

6 шагов
1

Найдём область допустимых значений. Аргумент первого логарифма должен быть положительным: $(3-x)(x^2+2)>0$. Так как $x^2+2>0$ при любом $x$, получаем $x<3$.

$$(3-x)(x^2+2)>0\Rightarrow x<3$$
2

Для второго логарифма требуется $x^2-7x+12>0$, то есть $(x-3)(x-4)>0$. Отсюда $x<3$ или $x>4$. Для третьего логарифма $5-x>0$, то есть $x<5$. Общая область допустимых значений: $x<3$.

$$(x-3)(x-4)>0,\quad 5-x>0\Rightarrow x<3$$
3

Поскольку основание логарифмов больше единицы, объединяем сумму логарифмов и сравниваем аргументы.

$$(3-x)(x^2+2)\geq(x^2-7x+12)(5-x)$$
4

Разложим квадратный трёхчлен на множители: $x^2-7x+12=(x-3)(x-4)$. С учётом $x<3$ имеем $x-3=-(3-x)$, поэтому правая часть равна $(3-x)(4-x)(5-x)$.

$$(3-x)(x^2+2)\geq(3-x)(4-x)(5-x)$$
5

Так как при $x<3$ величина $3-x$ положительна, делим обе части на неё и решаем полученное линейное неравенство.

$$x^2+2\geq(4-x)(5-x)=x^2-9x+20\Rightarrow 9x\geq18\Rightarrow x\geq2$$

Пересекаем результат с областью допустимых значений $x<3$.

$$x\in[2;3)$$
Ответ

$x\in[2;3)$

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

Где здесь ошибаются

Не учитывают положительность всех аргументов логарифмов.

Забывают, что при основании $5>1$ знак неравенства не меняется.

Делят на $3-x$ без указания, что на ОДЗ это положительная величина.

Включают точку $x=3$, хотя при ней аргументы логарифмов не определены.

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 6 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.