Сайт репетитора по математике Фельдман Инны Владимировны. Профессиональные услуги репетитора по математике в Москве. Подготовка к ГИА и ЕГЭ, помощь отстающим.

Решение показательных неравенств

Решение показательных неравенств.

В этой статье, как вы догадались, речь пойдет о решении показательных неравенств. Простейшее показательное неравенство имеет вид:

a^{f(x)} V a^{g(x)}, где  V - один из знаков: <,>,≤, или ≥.

Чтобы решить  показательное неравенство, нам нужно от сравнения степеней перейти к сравнению показателей.

Как мы помним, показательная функция y=a^{f(x)} возрастает при всех действительных значениях x, если a>1.  Это значит, что большему значению аргумента соответствует большее значение функции. То есть из неравенства

a^{f(x)}>a^{g(x)} следует неравенство {f(x)}>{g(x)}

Аналогично, так как показательная функция убывает, если 0<a<1,  и большему значению аргумента соответствует меньшее значение функции, из  неравенства

a^{f(x)}>a^{g(x)} следует неравенство {f(x)}<{g(x)}

То есть при решении простейших показательных неравенств прежде чем сравнивать выражения, стоящие в показателе степени, нужно сравнить с единицей основание степеней.

Ещё раз, это важно:

если основание степени больше единицы, то при переходе к выражениям, стоящим в показателе, знак неравенства сохраняется

если основание степени больше нуля, но меньше единицы, то при переходе к выражениям, стоящим в показателе, знак неравенства меняется на противоположный.

Все показательные неравенства любого уровня сложности, в конечном итоге, сводятся к решению простейших показательных неравенств.

Рассмотрим несколько примеров.

1. Решим неравенство:

{(0,3)}^{x/{x-2}}<{(0,3)}^{6/{x-1}}

Так как основание степеней 0,3<1, при переходе к выражениям, стоящим в показателе, знак неравенства меняется на противоположный:

{x/{x-2}}>{6/{x-1}}

Перенесем все влево, и приведем к общему знаменателю:

{x/{x-2}}-{6/{x-1}}>0

{x(x-1)-6(x-2)}/{(x-1)(x-2)}>0

{x^2-7x+12}/{(x-1)(x-2)}>0

Корни числителя:

x_1=3,   x_2=4

{(x-3)(x-4)}/{(x-1)(x-2)}>0

Решим неравенство методом интервалов: нанесем корни числителя и знаменателя на числовую ось и расставим знаки:

Ответ:  x<1,  2<x<3,  x>4

2. Решим неравенство:

25^x<6*5^x-5

Перенесем все слагаемые влево и разложим основания степеней на простые множители:

5^{2x}-6*5^x+5<0

Если бы это было уравнение, мы решали бы его с помощью замены переменной. Поступим также.

Вообще, показательные неравенства делятся на те же типы, что и показательные уравнения, и решаются теми же способами.

Внимание! Если мы решаем неравенство с помошью замены переменных, то нужно решать  относительно замены до получения простейшего неравенства. Поясню  на этом примере.

Введем замену: t=5^xt>0

Получим систему неравенств:

delim{lbrace}{matrix{2}{1}{{t^{2}-6t+5<0} {t>0} }}{ }

Отсюда:

delim{lbrace}{matrix{2}{1}{{1<t<5} {t>0} }}{ }

То есть 1<t<5

Запишем двойное неравенство в виде системы:

delim{lbrace}{matrix{2}{1}{{t>1} {t<5} }}{ }

Вот теперь мы можем вернуться к исходной переменной:

delim{lbrace}{matrix{2}{1}{{5^{x}>1} {5^{x}<5} }}{ }

Отсюда: x>0,  x<1

Ответ: 0<x<1

 

И.В. Фельдман, репетитор по математике.

Решение показательных неравенств

Отзывов (497)

  1. Ася

    Помогите пожалуйста решить 9x в степени + 3 x в степени =272
    16 x -4*4x+3=0

    • Инна

      Не понятно, какое уравнение

    • Инна

      1) 3^x=t; 9^x=t^2 — вводим замену, решаем квадратное уравнение
      2) аналогично 4^x=t; 16^x=t^2

      • Ася

        Спасибо

  2. Ася

    Первое и второе

  3. света

    0.4^(x^2-x-20)>1

    • Инна

      0.4^(x^2-x-20)>0,4^0
      x^2-x-20 меньше 0 ( так как 0,4 меньше 1)

  4. Алина

    (1\3) в степени 4-2х=9

    • Инна

      9=(1/3)^(-2)
      4-2х=-2

  5. лАНА

    как решить 3*4^x+16*4^-x<19
    у меня поселе замены получается t=0
    а оно должно быть больше 0

    • Инна

      Если t=4^x, то получаем неравенство 3t+16/t-19<0. Здесь получаются корни не равные 0

  6. Рита

    помогите решить 4^x+4^(x+1)>5^x

    • Инна

      4^x(1+4)>5^x
      (5/4)^x<5
      x<log_(5/4)5

  7. Лида

    Помогите ,пожалуйста,решить
    7^2х *3*7^x > 10

    • Инна

      там точно знак умножить между х и 3?
      7^x=t; 7^2x=t^2 t>0
      Решаем квадратное неравенство относительно t.

      • Лида

        Большое спасибо 😉

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *