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. Амир

    5{2x+1}-26*5{x}+5=0
    Помогите пожалуйста
    Если что вот это {..} степень

    • Инна

      5{2x+1}-26*5{x}+5=0
      5*5{2x}-26*5{x}+5=0
      t=5{x}
      5t^2-26t+5=0

  2. Сергей

    Помогите решить (7/9)^(2x^2-3x)≥(9/7)

    • Инна

      9/7=(7/9)^(-1)
      Получаем:
      (7/9)^(2x^2-3x)≥(7/9)^(-1)
      так как 7/9 меньше 1, переходим к неравенству:
      2x^2-3x меньше или равно -1

  3. Алина

    Здравствуйте, помогите решить
    3^(x^2-x)<либо равно (5^(x-1))^x

    • Инна

      (5^(x-1))^x=5^(x^2-x)
      Делим обе части на 5^(x^2-x), получаем (3/5)^(x^2-x) больше либо равно 0 (основание меньше 1, меняем знак неравенства при переходе к сравнению показателей)

  4. Евгения

    Доброго времени суток. Помогите пожалуйста -2/5x+3/5<(3/2)*(4x+1)
    Заранее спасибо

  5. kirill

    помогите решить пожадуйста
    3^(х+2)+3^(х-1)<28

    • Инна

      3^(х+2)+3^(х-1)<28
      3^(х-1)(3^3+1)<28
      3^(х-1)(28)<28
      3^(х-1)<1
      x-1<0

  6. Данил

    |x-1|*(x^4-2x^2-3)>=0

    • Инна

      решаем с помощью метода интервалов:
      приравниваем к нулю каждый множитель:
      х=1;
      x^4-2x^2-3=0 — биквадратное уравнение. t=x^2; t^2-2t-3=0; t=-1; t=3; x^2=3; x=√3; x=-√3
      Наносим на числовую ось, расставляем знаки. В точке х=1 знак не меняется.
      Ответ: (-{infty}; -sqrt{3}]union{1}[sqrt{3};{infty})

  7. Anastasia

    10^3x+1^>0,001

    • Инна

      10^3x+1^>10^(-3)
      3x+1>-3

Добавить комментарий

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