Решите неравенство log_{0.5}( {x}^{2} - 3x ) \geqslant log_{0.5}(2x - 4), учитывая область определения и свойства монотонности логарифмической функции.
Алгебра 11 класс Неравенства с логарифмами алгебра 11 класс неравенства логарифмы область определения свойства монотонности решение неравенств логарифмическая функция
Для решения неравенства log_{0.5}(x^2 - 3x) ≥ log_{0.5}(2x - 4) сначала вспомним, что логарифм с основанием меньше 1 является убывающей функцией. Это означает, что неравенство log_{0.5}(A) ≥ log_{0.5}(B) эквивалентно неравенству A ≤ B. Таким образом, мы можем переписать наше неравенство как:
x^2 - 3x ≤ 2x - 4
Теперь приведем все слагаемые к одной стороне:
x^2 - 3x - 2x + 4 ≤ 0
Упрощаем:
x^2 - 5x + 4 ≤ 0
Теперь решим квадратное неравенство. Для этого найдем корни соответствующего квадратного уравнения:
x^2 - 5x + 4 = 0
Используя формулу для нахождения корней квадратного уравнения x = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / 2a, где a = 1, b = -5, c = 4, находим:
Таким образом, корни уравнения: x₁ = 4 и x₂ = 1. Теперь можно записать неравенство в виде:
(x - 1)(x - 4) ≤ 0
Решим это неравенство. Оно будет истинно на интервале между корнями, включая сами корни. Таким образом, мы получаем:
1 ≤ x ≤ 4
Теперь необходимо учесть область определения логарифмической функции. Логарифм определен только для положительных аргументов:
Решим первое неравенство:
x(x - 3) > 0
Корни: x = 0 и x = 3. Это неравенство выполняется на интервалах:
Теперь решим второе неравенство:
2x - 4 > 0
Решаем:
2x > 4 → x > 2
Теперь объединяем все условия:
Таким образом, пересечение этих условий дает нам:
3 ≤ x ≤ 4
Итак, окончательный ответ:
x ∈ [3, 4]