4^x-5*2^x<=-4 (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: 4^x-5*2^x<=-4 (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$- 5 \cdot 2^{x} + 4^{x} \leq -4$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$- 5 \cdot 2^{x} + 4^{x} = -4$$
Решаем:
Дано уравнение:
$$- 5 \cdot 2^{x} + 4^{x} = -4$$
или
$$- 5 \cdot 2^{x} + 4^{x} + 4 = 0$$
Сделаем замену
$$v = 2^{x}$$
получим
$$v^{2} - 5 v + 4 = 0$$
или
$$v^{2} - 5 v + 4 = 0$$
Это уравнение вида
a*v^2 + b*v + c = 0
Квадратное уравнение можно решить
с помощью дискриминанта.
Корни квадратного уравнения:
$$v_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}$$
$$v_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}$$
где D = b^2 - 4*a*c - это дискриминант.
Т.к.
$$a = 1$$
$$b = -5$$
$$c = 4$$
, то
D = b^2 - 4 * a * c =
(-5)^2 - 4 * (1) * (4) = 9
Т.к. D > 0, то уравнение имеет два корня.
v1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)
v2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)
или
$$v_{1} = 4$$
$$v_{2} = 1$$
делаем обратную замену
$$2^{x} = v$$
или
$$x = \frac{\log{\left (v \right )}}{\log{\left (2 \right )}}$$
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = 4$$
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = 4$$
Данные корни
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = 4$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} \leq x_{1}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\frac{9}{10}$$
=
$$\frac{9}{10}$$
подставляем в выражение
$$- 5 \cdot 2^{x} + 4^{x} \leq -4$$
9/10 9/10
4 - 5*2 <= -4
9/10 4/5
- 5*2 + 2*2 <= -4
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x \leq 1$$
_____ _____
\ /
-------•-------•-------
x1 x2
Другие решения неравенства будем получать переходом на следующий полюс
и т.д.
Ответ:
$$x \leq 1$$
$$x \geq 4$$
Решение неравенства на графике
$$0 \leq x \wedge x \leq 2$$
$$x \in \left[0, 2\right]$$