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. Маша

    помогите пожалуйста решить неравенство:
    2^x — 4*2^-x -3<0

    • Инна

      Ввести замену переменной: 2^x=t; t>0
      Тогда 2^-x=1/t.
      Получаем уравнение t-4/t-30:
      t^2-3t-40, а потом вернуться к исходной переменной

  2. Дарья

    Здравствуйте!Помогите пожалуйста решить неравенство : x^(-3/4)-1 меньше или равно (x-1)^4/3 ???

  3. Анастасия

    Помогите пожалуйста решить. sin (-2x ) = корень их 2 на 2 .

    • Инна

      -2x=π/4+2πn или -2x=3π/4+2πn
      отсюда
      x=-π/8+πn или x=-3π/8+πn

  4. Лена

    пример (1/5) в степени х=25*√5

    • Инна

      1/5=5^(-1)
      25*√5=5^2*5^(1/2)=5^(2+1/2)=5^2,5
      Получаем 5^(-x)=5^2,5
      x=-2,5

      • Димка

        урок хороший !!! но по этому примеру не очень получается решить
        4/x-2>=7/x-2

        • Инна

          Степени имеют одинаковые показатели, нужно обе части разделить на 7/x-2, получим (4/7)^(x-2)>=1

  5. Лина

    Решите пожалуйста подробно это уравнение!
    (lg⁡(2x-19)-lg⁡(3x-20))/lgx = -1

    • Лада

      (lg(2x-19)-lg(3x-20))/lgx = -1

  6. Лада

    log7*(x2-9)≤1
    (2x^2+x-28)/(6^(x-6)+5^(x-5)-4)≤0
    Помогите пожалуйста решить систему уравнений

    • Лада

      log(7)*(x^2-9)≤1
      (2x^2+x-28)/(6^(x-6)+5^(x-5)-4)≤0

  7. Виктория

    Помогите мне пожалуйста, не могу решить..

    1.(27в степени 2/5 умножить на 2 в степени 1/5 умножить на два) и все это в 5/6 степени.
    2. а в степени 1/3 -6а в степени 1/6+9
    ___________________________________
    а в степени 1/3 — 9.

    3. 27 в степени 1+2х > (1/9) в степени 2+х.

    4. 2 в степени х+2-7х+12=1.

    Помогите прошу ((

Добавить комментарий

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