При каких значениях аргумента график функции f(x) = 2^(3x+7) + 5^(3x+4) находится ниже или на одном уровне с графиком функции g(x) = 5^(3x+5) - 2^(3x+5)?
Математика 11 класс Неравенства с показательной функцией график функции значения аргумента f(x) g(x) неравенство математический анализ 11 класс функции сравнение графиков Новый
Для того чтобы определить, при каких значениях аргумента график функции f(x) = 2^(3x+7) + 5^(3x+4) находится ниже или на одном уровне с графиком функции g(x) = 5^(3x+5) - 2^(3x+5), необходимо решить неравенство:
f(x) ≤ g(x)
Теперь подставим выражения для f(x) и g(x) в неравенство:
2^(3x+7) + 5^(3x+4) ≤ 5^(3x+5) - 2^(3x+5)
Сначала упрощаем неравенство:
2^(3x+7) + 5^(3x+4) + 2^(3x+5) - 5^(3x+5) ≤ 0
2^(3x+7) + 2^(3x+5) + 5^(3x+4) - 5^(3x+5) ≤ 0
2^(3x+5) = 2^(3x) * 2^5 = 32 * 2^(3x)
5^(3x+5) = 5^(3x) * 5^5 = 3125 * 5^(3x)
2^(3x+7) + 32 * 2^(3x) + 5^(3x+4) - 3125 * 5^(3x) ≤ 0
128 * 2^(3x) + 32 * 2^(3x) + 5^(3x+4) - 3125 * 5^(3x) ≤ 0
(128 + 32) * 2^(3x) + 5^(3x+4) - 3125 * 5^(3x) ≤ 0
160 * 2^(3x) + 5^(3x+4) - 3125 * 5^(3x) ≤ 0
Теперь можно решить это неравенство, рассматривая его как функцию от 3x. Для удобства обозначим t = 3x. Тогда неравенство примет вид:
160 * 2^t + 5^(t+4) - 3125 * 5^t ≤ 0
Теперь можно выразить 5^(t+4) как 5^4 * 5^t = 625 * 5^t:
160 * 2^t + 625 * 5^t - 3125 * 5^t ≤ 0
Упрощаем:
160 * 2^t - 2500 * 5^t ≤ 0
Теперь можно выразить неравенство в виде:
160 * 2^t ≤ 2500 * 5^t
Или:
2^t / 5^t ≤ 2500 / 160
Это можно записать как:
(2/5)^t ≤ 2500 / 160
Теперь найдем значение 2500 / 160:
2500 / 160 = 15.625
Теперь решим неравенство:
(2/5)^t ≤ 15.625
Так как 2/5 < 1, то неравенство будет выполняться, когда t будет больше определенного значения. Для нахождения этого значения нужно взять логарифм:
t * log(2/5) ≤ log(15.625)
Так как log(2/5) < 0, меняем знак:
t ≥ log(15.625) / log(2/5)
Теперь, подставив обратно t = 3x, получаем:
3x ≥ log(15.625) / log(2/5)
Или:
x ≥ (log(15.625) / log(2/5)) / 3
Таким образом, мы нашли условие, при котором график функции f(x) находится ниже или на одном уровне с графиком функции g(x).