Решите неравенство: 9^x - 2*6^x - 3*4^x <= 0
Алгебра 11 класс Неравенства с переменной в показателе решение неравенства алгебра 11 класс 9^x 6^x 4^x неравенство с показательной функцией математический анализ график функции алгебраические методы свойства неравенств
Для решения неравенства 9^x - 2*6^x - 3*4^x > 0, начнем с того, что упростим выражение, используя свойства степеней.
Заметим, что 9, 6 и 4 можно выразить через основание 3:
Подставим эти выражения в неравенство:
3^(2x) - 2*(2^x * 3^x) - 3*(2^(2x)) > 0.
Теперь упростим это неравенство:
3^(2x) - 2*2^x * 3^x - 3*2^(2x) > 0.
Для удобства введем замену:
y = 3^x и z = 2^x.
Тогда неравенство можно переписать как:
y^2 - 2zy - 3z^2 > 0.
Теперь это квадратное неравенство относительно y. Найдем его корни с помощью дискриминанта:
D = b^2 - 4ac = (-2z)^2 - 4*1*(-3z^2) = 4z^2 + 12z^2 = 16z^2.
Корни уравнения y^2 - 2zy - 3z^2 = 0:
y1,2 = (2z ± √(16z^2)) / 2 = (2z ± 4z) / 2.
Таким образом, корни:
Теперь мы имеем два корня. Поскольку y = 3^x всегда положительно, нас интересует только положительный корень y1 = 3z. Теперь запишем неравенство:
y > 3z.
Подставляем обратно:
3^x > 3 * 2^x.
Делим обе стороны на 3:
3^(x-1) > 2^x.
Теперь применим логарифм:
log(3^(x-1)) > log(2^x).
(x-1) * log(3) > x * log(2).
Переносим все на одну сторону:
x * log(3) - x * log(2) > log(3).
x * (log(3) - log(2)) > log(3).
Таким образом, получаем:
x > log(3) / (log(3) - log(2)).
Теперь найдем значение log(3) и log(2) (можно использовать калькулятор или таблицы логарифмов):
log(3) примерно равно 0.477, log(2) примерно равно 0.301.
Теперь подставим эти значения:
x > 0.477 / (0.477 - 0.301) = 0.477 / 0.176 ≈ 2.71.
Таким образом, решением неравенства является:
x > 2.71.