16

Решение: Логарифмическое неравенство

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 16 · Алгебраические неравенства
ПовышеннаяФИПИBF9904Развёрнутое решение≈ 5 минутРазбор в 6 шагов
Условие

Решите неравенство $\log_2(4x^2-1)-\log_2 x\leq\log_2\left(5x+\dfrac{9}{x}-11\right)$.

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. Необходимо, чтобы $x>0$ и $4x^2-1>0$. Кроме того, выражение $5x+\dfrac{9}{x}-11$ должно быть положительным.

$$x>0,\quad 4x^2-1>0,\quad 5x+\dfrac{9}{x}-11>0$$
2

Из первых двух условий получаем $x>\dfrac{1}{2}$. При $x>0$ последнее выражение положительно, поскольку его числитель $5x^2-11x+9$ имеет отрицательный дискриминант и положительный старший коэффициент.

$$D=(-11)^2-4\cdot5\cdot9=-59<0$$
3

Объединим логарифмы в левой части и воспользуемся тем, что функция $\log_2 t$ возрастает:

$$\log_2\left(\dfrac{4x^2-1}{x}\right)\leq\log_2\left(5x+\dfrac{9}{x}-11\right)$$
4

Сравним аргументы логарифмов. Так как $x>0$, можно умножить неравенство на $x$ без изменения его знака.

$$\dfrac{4x^2-1}{x}\leq 5x+\dfrac{9}{x}-11\iff 4x^2-1\leq5x^2+9-11x$$
5

Перенесём все слагаемые в правую часть и разложим квадратный трёхчлен на множители:

$$x^2-11x+10\geq0\iff (x-1)(x-10)\geq0$$

Решение последнего неравенства: $x\leq1$ или $x\geq10$. Пересекаем с ОДЗ $x>\dfrac{1}{2}$.

$$x\in\left(\dfrac{1}{2},1\right]\cup[10,+\infty)$$
Ответ

$x\in\left(\dfrac{1}{2},1\right]\cup[10,+\infty)$

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 $x>\dfrac{1}{2}$ из условия $4x^2-1>0$.

Забывают, что при основании $2>1$ знак неравенства при сравнении аргументов логарифмов сохраняется.

Включают точку $x=\dfrac{1}{2}$, хотя при ней первый аргумент логарифма равен нулю.

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.