4^x-5*2^x<=-4 (неравенство)

Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

В неравенстве неизвестная

    Укажите решение неравенства: 4^x-5*2^x<=-4 (множество решений неравенства)

    Решение

    Вы ввели [src]
     x      x      
    4  - 5*2  <= -4
    $$- 5 \cdot 2^{x} + 4^{x} \leq -4$$
    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
    Быстрый ответ [src]
    And(0 <= x, x <= 2)
    $$0 \leq x \wedge x \leq 2$$
    Быстрый ответ 2 [src]
    [0, 2]
    $$x \in \left[0, 2\right]$$
    График
    4^x-5*2^x<=-4 (неравенство) /media/krcore-image-pods/hash/31819ab941/3bb7470afb/d2296f970184/im.png