3^(log(x^2)/log(2))+2*x^( ... ^((-log(2*x+3))/log(0.5)) (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: 3^(log(x^2)/log(2))+2*x^(log(9)/log(2))<=3*3^((-log(2*x+3))/log(0.5)) (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$3^{\frac{\log{\left (x^{2} \right )}}{\log{\left (2 \right )}}} + 2 x^{\frac{\log{\left (9 \right )}}{\log{\left (2 \right )}}} \leq 3 \cdot 3^{\frac{-1 \log{\left (2 x + 3 \right )}}{\log{\left (\frac{1}{2} \right )}}}$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$3^{\frac{\log{\left (x^{2} \right )}}{\log{\left (2 \right )}}} + 2 x^{\frac{\log{\left (9 \right )}}{\log{\left (2 \right )}}} = 3 \cdot 3^{\frac{-1 \log{\left (2 x + 3 \right )}}{\log{\left (\frac{1}{2} \right )}}}$$
Решаем:
Дано уравнение
$$3^{\frac{\log{\left (x^{2} \right )}}{\log{\left (2 \right )}}} + 2 x^{\frac{\log{\left (9 \right )}}{\log{\left (2 \right )}}} = 3 \cdot 3^{\frac{-1 \log{\left (2 x + 3 \right )}}{\log{\left (\frac{1}{2} \right )}}}$$
преобразуем
$$- 3 \cdot 3^{\frac{\log{\left (2 x + 3 \right )}}{\log{\left (2 \right )}}} + 9^{\frac{\log{\left (x \right )}}{\log{\left (2 \right )}}} + 2 x^{\frac{2 \log{\left (3 \right )}}{\log{\left (2 \right )}}} = 0$$
$$3^{\frac{2 \log{\left (x \right )}}{\log{\left (2 \right )}}} - 3^{\frac{\log{\left (2 x + 3 \right )}}{\log{\left (2 \right )}} + 1} + 2 x^{\frac{\log{\left (9 \right )}}{\log{\left (2 \right )}}} = 0$$
Сделаем замену
$$w = \log{\left (9 \right )}$$
$$3^{\frac{2 \log{\left (x \right )}}{\log{\left (2 \right )}}} - 3^{\frac{\log{\left (2 x + 3 \right )}}{\log{\left (2 \right )}} + 1} + 2 x^{\frac{w}{\log{\left (2 \right )}}} = 0$$
или
$$3^{\frac{2 \log{\left (x \right )}}{\log{\left (2 \right )}}} - 3^{\frac{\log{\left (2 x + 3 \right )}}{\log{\left (2 \right )}} + 1} + 2 x^{\frac{w}{\log{\left (2 \right )}}} = 0$$
Сделаем замену
$$v = \left(x^{\frac{1}{\log{\left (2 \right )}}}\right)^{w}$$
получим
$$3^{\frac{2 \log{\left (x \right )}}{\log{\left (2 \right )}}} - 3^{\frac{\log{\left (2 x + 3 \right )}}{\log{\left (2 \right )}} + 1} + 2 x^{\frac{w}{\log{\left (2 \right )}}} = 0$$
или
$$3^{\frac{2 \log{\left (x \right )}}{\log{\left (2 \right )}}} - 3^{\frac{\log{\left (2 x + 3 \right )}}{\log{\left (2 \right )}} + 1} + 2 x^{\frac{w}{\log{\left (2 \right )}}} = 0$$
делаем обратную замену
$$\left(x^{\frac{1}{\log{\left (2 \right )}}}\right)^{w} = v$$
или
$$w = \frac{\log{\left (v \right )}}{\log{\left (x^{\frac{1}{\log{\left (2 \right )}}} \right )}}$$
Тогда, окончательный ответ
делаем обратную замену
$$\log{\left (9 \right )} = w$$
подставляем w:
$$x_{1} = -1.48853247093 - 0.839332935958 i$$
$$x_{2} = -1.48853247093 + 0.839332935958 i$$
$$x_{3} = 3$$
Исключаем комплексные решения:
$$x_{1} = 3$$
Данные корни
$$x_{1} = 3$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} \leq x_{1}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$2.9$$
=
$$2.9$$
подставляем в выражение
$$3^{\frac{\log{\left (x^{2} \right )}}{\log{\left (2 \right )}}} + 2 x^{\frac{\log{\left (9 \right )}}{\log{\left (2 \right )}}} \leq 3 \cdot 3^{\frac{-1 \log{\left (2 x + 3 \right )}}{\log{\left (\frac{1}{2} \right )}}}$$
/ 2\
log\2.9 / log(9) -log(2*2.9 + 3)
--------- ------- ----------------
1 1 1
log (2) log (2) log (1/2)
3 + 2*2.9 <= 3*3
2.12942147398486 log(9) 2.17475172148416
---------------- ------ ----------------
log(2) log(2) <= log(2)
3 + 2*2.9 3*3
значит решение неравенства будет при:
$$x \leq 3$$
_____
\
-------•-------
x1
Решение неравенства на графике