Логарифмические неравенства
Логарифмическое неравенство — это неравенство, в котором неизвестная входит в аргумент или основание логарифма. Его решают с обязательной проверкой ОДЗ и с учётом того, возрастает или убывает логарифмическая функция.
Основное правило
Сначала находят область определения логарифмического неравенства: каждый аргумент логарифма делают положительным, а основание проверяют условиями \(a>0\) и \(a\ne1\). Затем используют свойства логарифмов и монотонность логарифма.
Если основание \(a>1\), знак неравенства сохраняется: логарифмическая функция возрастает. Если \(0<a<1\), знак меняется на противоположный: функция убывает. После преобразований полезно проверять равносильность каждого шага, то есть сохраняется ли множество решений.
Решим \(\log_2(x-1)>3\). ОДЗ: \(x-1>0\), значит, \(x>1\). Так как \(2>1\), логарифм возрастает: \(x-1>2^3=8\). Получаем \(x>9\). Ответ: \((9;+\infty)\).
При основании \(0<a<1\) знак меняется. Например, из \(\log_{1/2}x>2\) следует не \(x>4\), а \(x<(1/2)^2=1/4\), причём ОДЗ требует \(x>0\). Нельзя также забывать ОДЗ после возведения обеих частей в степень.
Какое условие нужно добавить к неравенству \(\log_3(x^2-4)\le 1\) до преобразований?
Главное
- Сначала выпишите ОДЗ: аргументы логарифмов положительны, основания положительны и не равны единице.
- При основании больше единицы знак сохраняется, при основании от нуля до единицы — меняется.
- После решения пересеките найденный ответ с ОДЗ.