Для решения неравенства Log |x| (15x - 18 - 2x^2) ≤ 2 нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем это по порядку.
-
Определим область определения:
- Условие |x| > 0 означает, что x ≠ 0.
- Логарифм определен только для положительных значений, поэтому 15x - 18 - 2x^2 > 0.
-
Решим неравенство 15x - 18 - 2x^2 > 0:
- Перепишем его в стандартной форме: -2x^2 + 15x - 18 > 0.
- Умножим неравенство на -1 (не забываем поменять знак неравенства): 2x^2 - 15x + 18 < 0.
- Теперь найдем корни квадратного уравнения 2x^2 - 15x + 18 = 0 с помощью дискриминанта:
- Дискриминант D = b^2 - 4ac = (-15)^2 - 4 * 2 * 18 = 225 - 144 = 81.
- Корни: x1 = (15 + √81) / (2 * 2) = (15 + 9) / 4 = 6, x2 = (15 - √81) / (2 * 2) = (15 - 9) / 4 = 1.5.
- Теперь исследуем знаки квадратичной функции 2x^2 - 15x + 18. Она будет меньше нуля между корнями:
-
Теперь вернемся к нашему неравенству:
- Мы уже знаем, что |x| > 0 и 15x - 18 - 2x^2 > 0 на интервале (1.5, 6).
- Теперь подставим это в логарифм: Log |x| (15x - 18 - 2x^2) ≤ 2.
-
Решим неравенство логарифма:
- Неравенство Log |x| (15x - 18 - 2x^2) ≤ 2 можно переписать в экспоненциальной форме:
- 15x - 18 - 2x^2 ≤ |x|^2.
-
Решим это неравенство:
- Перепишем его: 2x^2 + |x|^2 - 15x + 18 ≥ 0.
- Поскольку |x|^2 = x^2, то получим: 3x^2 - 15x + 18 ≥ 0.
- Решим это квадратное неравенство аналогично, найдем дискриминант:
- D = (-15)^2 - 4 * 3 * 18 = 225 - 216 = 9.
- Корни: x1 = (15 + √9) / (2 * 3) = 6, x2 = (15 - √9) / (2 * 3) = 3.
- Исследуем знаки: (-∞, 3] ∪ [6, +∞).
-
Объединим результаты:
- Решение первого неравенства: (1.5, 6).
- Решение второго неравенства: (-∞, 3] ∪ [6, +∞).
- Пересечение: (1.5, 3].
Таким образом, окончательное решение неравенства Log |x| (15x - 18 - 2x^2) ≤ 2 будет:
x ∈ (1.5, 3].