schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение: Реши логарифмическое неравенство
help_outlineУсловие задачи
Реши логарифмическое неравенство

lightbulbКраткий ответ
Подробное пошаговое решение представлено ниже.
Подробное решение
Решение логарифмического неравенства:
\[ 3\log_{1/2}^2 x + 5\log_{1/2} x - 2 > 0 \]
1. Область допустимых значений (ОДЗ):
Так как аргумент логарифма должен быть положительным, то:
\[ x > 0 \]
2. Введем замену переменной:
Пусть \( \log_{1/2} x = t \). Тогда неравенство примет вид квадратного неравенства:
\[ 3t^2 + 5t - 2 > 0 \]
3. Найдем корни квадратного трехчлена \( 3t^2 + 5t - 2 = 0 \):
Дискриминант:
\[ D = b^2 - 4ac = 5^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-2) = 25 + 24 = 49 \]
\[ \sqrt{D} = 7 \]
Корни:
\[ t_1 = \frac{-5 + 7}{2 \cdot 3} = \frac{2}{6} = \frac{1}{3} \]
\[ t_2 = \frac{-5 - 7}{2 \cdot 3} = \frac{-12}{6} = -2 \]
4. Решим неравенство относительно \( t \):
Так как коэффициент при \( t^2 \) положителен (\( 3 > 0 \)), ветви параболы направлены вверх. Решением неравенства \( 3t^2 + 5t - 2 > 0 \) являются интервалы:
\[ t < -2 \quad \text{или} \quad t > \frac{1}{3} \]
5. Вернемся к переменной \( x \):
А) \( \log_{1/2} x < -2 \)
Так как основание логарифма \( \frac{1}{2} < 1 \), при переходе к аргументам знак неравенства меняется:
\[ x > (1/2)^{-2} \]
\[ x > 2^2 \]
\[ x > 4 \]
Б) \( \log_{1/2} x > \frac{1}{3} \)
Знак неравенства также меняется:
\[ x < (1/2)^{1/3} \]
\[ x < \frac{1}{\sqrt[3]{2}} \]
6. Учитывая ОДЗ (\( x > 0 \)), объединим результаты:
\[ 0 < x < \frac{1}{\sqrt[3]{2}} \quad \text{и} \quad x > 4 \]
Ответ: \( x \in (0; \frac{1}{\sqrt[3]{2}}) \cup (4; +\infty) \)