Каковы все решения неравенства 4^(x+√(x²-2)) - 5·2^(x+√(x²-2)-1) ≥ 6?
Алгебра 11 класс Неравенства с показательной функцией неравенство решения неравенства алгебра 11 класс 4^(x+√(x²-2)) 5·2^(x+√(x²-2)-1) математические решения алгебраические методы
Для решения неравенства 4^(x + √(x² - 2)) - 5·2^(x + √(x² - 2) - 1) ≥ 6, начнем с упрощения выражений. Обратите внимание, что 4 можно выразить через 2:
Теперь подставим эти преобразования в неравенство:
2^(2x + 2√(x² - 2)) - 5/2 · 2^(x + √(x² - 2)) ≥ 6.
Далее, сделаем замену:
Тогда неравенство можно переписать как:
2y² - (5/2)y ≥ 6.
Умножим обе стороны на 2, чтобы избавиться от дроби:
4y² - 5y ≥ 12.
Теперь перенесем все в одну сторону:
4y² - 5y - 12 ≥ 0.
Решим квадратное неравенство 4y² - 5y - 12 = 0 с помощью дискриминанта:
Теперь найдем корни уравнения:
Теперь определим знаки функции 4y² - 5y - 12. Мы знаем, что парабола открыта вверх (коэффициент при y² положительный). Поэтому она будет принимать положительные значения вне интервала (y₂, y₁) и отрицательные внутри этого интервала.
Таким образом, неравенство 4y² - 5y - 12 ≥ 0 выполняется при:
Теперь вернемся к нашей замене y = 2^(x + √(x² - 2)). Мы знаем, что 2^(x + √(x² - 2)) всегда положительно, поэтому нам нужно решить два неравенства:
Рассмотрим первое неравенство. Поскольку (5 - √217) / 8 < 0, то это неравенство не имеет решений, так как 2^(x + √(x² - 2)) всегда положительно.
Теперь рассмотрим второе неравенство:
2^(x + √(x² - 2)) ≥ (5 + √217) / 8.
Применим логарифм:
x + √(x² - 2) ≥ log2((5 + √217) / 8).
Теперь выразим x:
√(x² - 2) ≥ log2((5 + √217) / 8) - x.
Квадратируем обе стороны:
x² - 2 ≥ (log2((5 + √217) / 8) - x)².
Теперь решаем это уравнение, что может быть довольно сложным. Однако, мы можем найти численное значение log2((5 + √217) / 8) и подставить его в уравнение.
Таким образом, окончательные решения неравенства будут зависеть от найденного значения и дальнейших вычислений. Важно помнить, что конечный ответ будет в виде интервала для x, который удовлетворяет неравенству.