Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д13 C3 № 505992
i

Ре­ши­те си­сте­му не­ра­венств  си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка дробь: чис­ли­тель: 3 умно­жить на 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 1, зна­ме­на­тель: 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка минус 1 конец дроби боль­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 1 минус 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус x пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби ,  новая стро­ка \log _5x минус 4x в квад­ра­те 4 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0.  конец си­сте­мы .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Рас­смот­рим пер­вое не­ра­вен­ство си­сте­мы. Оче­вид­но, что x не равно 0. Для таких x:

 дробь: чис­ли­тель: 3 умно­жить на 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 1, зна­ме­на­тель: 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка минус 1 конец дроби боль­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 1 минус 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус x пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: 6 плюс 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби , зна­ме­на­тель: 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка минус 1 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка минус 1, зна­ме­на­тель: 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби конец дроби боль­ше или равно 0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 6 плюс 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка минус 1 конец дроби боль­ше или равно 0.

Пусть 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =t, t боль­ше 0. Тогда: дробь: чис­ли­тель: 6 плюс t, зна­ме­на­тель: t умно­жить на левая круг­лая скоб­ка t минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: t минус 1 конец дроби боль­ше или равно 0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 6 плюс t минус t в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: t умно­жить на левая круг­лая скоб­ка t минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби боль­ше или равно 0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: t в квад­ра­те минус t минус 6, зна­ме­на­тель: t умно­жить на левая круг­лая скоб­ка t минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби мень­ше или равно 0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка t плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка t минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t умно­жить на левая круг­лая скоб­ка t минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби мень­ше или равно 0.

По­сколь­ку t боль­ше 0, то  дробь: чис­ли­тель: t минус 3, зна­ме­на­тель: t минус 1 конец дроби мень­ше или равно 0 рав­но­силь­но 1 мень­ше t мень­ше или равно 3.

Воз­вра­ща­ясь к пе­ре­мен­ной x, будем иметь: 1 мень­ше 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 3 рав­но­силь­но 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \log пра­вая круг­лая скоб­ка _23 рав­но­силь­но рав­но­силь­но 0 мень­ше x мень­ше или равно \log _23.

Таким об­ра­зом, ре­ше­ния пер­во­го не­ра­вен­ства си­сте­мы есть мно­же­ство  левая круг­лая скоб­ка 0;\log _23 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

Решим вто­рое не­ра­вен­ство си­сте­мы ме­то­дом ра­ци­о­на­ли­за­ции.

Най­дем огра­ни­че­ния на x:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка 5x минус 4x в квад­ра­те боль­ше 0,  новая стро­ка 5x минус 4x в квад­ра­те не равно 1 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка 4x в квад­ра­те минус 5x мень­ше 0,  новая стро­ка 4x в квад­ра­те минус 5x плюс 1 не равно 0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка 4x умно­жить на левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0,  новая стро­ка x не равно дробь: чис­ли­тель: 5\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 минус 16 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби  конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка 0 мень­ше x мень­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ,  новая стро­ка x не равно 1,  новая стро­ка x не равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .  конец си­сте­мы .

Для таких x:

 левая круг­лая скоб­ка 5x минус 4x в квад­ра­те минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 4 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус x пра­вая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка 4x в квад­ра­те минус 5x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на x боль­ше 0.

Корни квад­рат­но­го трех­чле­на 4x в квад­ра­те минус 5x плюс 1 были най­де­ны ранее. Далее будем иметь:  левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка x минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на x боль­ше 0.

По­сколь­ку  x боль­ше 0, то:

 левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка x минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на боль­ше 0;0 мень­ше x мень­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ;x боль­ше 1.

С уче­том огра­ни­че­ний на x: 0 мень­ше x мень­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , 1 мень­ше x мень­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Итак, ре­ше­ни­ем вто­ро­го не­ра­вен­ства си­сте­мы будет мно­же­ство  левая круг­лая скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 1; дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Для по­лу­че­ния пе­ре­се­че­ния обоих не­ра­венств срав­ним \log _23 и  дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . До­ка­жем, что \log _23 боль­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . Дей­стви­тель­но, \log _23 боль­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби рав­но­силь­но 4\log _23 боль­ше 5 рав­но­силь­но \log _281 боль­ше \log _232 рав­но­силь­но 81 боль­ше 32 (не­ра­вен­ство оче­вид­ное).

Пре­се­че­ни­ем ре­ше­ний обоих не­ра­венств си­сте­мы яв­ля­ет­ся мно­же­ство  левая круг­лая скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 1; дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

Ответ: левая круг­лая скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 1; дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ.3
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в обоих не­ра­вен­ствах ис­ход­ной си­сте­мы.2
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в одном не­ра­вен­стве ис­ход­ной си­сте­мы.

ИЛИ

по­лу­чен не­вер­ный ответ из-за вы­чис­ли­тель­ной ошиб­ки, но при этом име­ет­ся вер­ная по­сле­до­ва­тель­ность всех шагов ре­ше­ния си­сте­мы не­ра­венств.

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл3
Источник: А. Ларин: Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 25
Классификатор алгебры: Не­ра­вен­ства с ло­га­риф­ма­ми по пе­ре­мен­но­му ос­но­ва­нию, Не­ра­вен­ства, ра­ци­о­наль­ные от­но­си­тель­но ло­га­риф­ми­че­ской функ­ции, Си­сте­мы не­ра­венств
Методы алгебры: Вве­де­ние за­ме­ны
Кодификатор ФИПИ/Решу ЕГЭ: 2.2.9 Метод ин­тер­ва­лов