Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д13 C3 № 506034
i

Ре­ши­те си­сте­му не­ра­венств  си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка 15 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 4 в сте­пе­ни x минус 3 в сте­пе­ни x конец дроби боль­ше 1 плюс левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни x ,  новая стро­ка ло­га­рифм по ос­но­ва­нию левая круг­лая скоб­ка x ко­рень 6 сте­пе­ни из 3 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 3x в сте­пе­ни 6 плюс 2x в квад­ра­те минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 6.  конец си­сте­мы .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Решим пер­вое не­ра­вен­ство си­сте­мы. Огра­ни­че­ние на x: x не равно 0.

15 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 4 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка минус 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби боль­ше 1 плюс левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 4 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка минус 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка минус 1 боль­ше 0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 1 минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка минус 1 боль­ше 0.

Вве­дем новую пе­ре­мен­ную. Пусть  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =t,t боль­ше 0. Тогда

 дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 16 левая круг­лая скоб­ка 1 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби минус левая круг­лая скоб­ка t плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 15 минус 16 левая круг­лая скоб­ка 1 минус t в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 1 минус t конец дроби боль­ше 0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 15 минус 16 плюс 16t в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: t минус 1 конец дроби мень­ше 0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 16t в квад­ра­те минус 1, зна­ме­на­тель: t минус 1 конец дроби мень­ше 0 рав­но­силь­но

 

 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка t минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка t плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t минус 1 конец дроби мень­ше 0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: t минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , зна­ме­на­тель: t минус 1 конец дроби мень­ше 0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби мень­ше t мень­ше 1.

Пе­рей­дем к пе­ре­мен­ной x:

 дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби мень­ше левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 1 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \log пра­вая круг­лая скоб­ка _ дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби мень­ше левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но 0 мень­ше x мень­ше \log _ дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Пре­об­ра­зу­ем \log _ дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби :

\log _ дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: минус 2, зна­ме­на­тель: \log _23 минус 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 2 минус \log _23 конец дроби .

Итак, ре­ше­ни­я­ми пер­во­го не­ра­вен­ства си­сте­мы яв­ля­ет­ся мно­же­ство  левая круг­лая скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 2 минус \log _23 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Те­перь решим вто­рое не­ра­вен­ство си­сте­мы.

Ука­жем не­ко­то­рые огра­ни­че­ния на x, такие как x боль­ше 0, x не равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень 6 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби . Для таких x:

\log _x ко­рень 6 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та левая круг­лая скоб­ка 3x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 6 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2x в квад­ра­те минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше \log _x ко­рень 6 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та левая круг­лая скоб­ка x ко­рень 6 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 6 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Ис­поль­зуя метод ра­ци­о­на­ли­за­ции, по­лу­чим:

 левая круг­лая скоб­ка x ко­рень 6 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 3x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 6 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2x в квад­ра­те минус 6 минус 3x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 6 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень 6 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень 6 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка x минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка x плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 рав­но­силь­но

 

 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень 6 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка x минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  x мень­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень 6 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби  x боль­ше ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец со­во­куп­но­сти . .

Из по­лу­чен­ных про­ме­жу­точ­ных ре­зуль­та­тов вы­де­лим мно­же­ство зна­че­ний x, удо­вле­тво­ря­ю­щих усло­ви­ям: x боль­ше 0 и x не равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень 6 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби . Таким мно­же­ством будет объ­еди­не­ние ин­тер­ва­лов  левая круг­лая скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень 6 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка и  левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка . Од­на­ко, для таких зна­че­ний x оста­лось про­ве­рить вы­пол­не­ние усло­вия 3x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 6 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2x в квад­ра­те минус 6 боль­ше 0.

За­ме­тим, что функ­ция f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =3x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 6 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2x в квад­ра­те минус 6 на  левая круг­лая скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка яв­ля­ет­ся мо­но­тон­но воз­рас­та­ю­щей как сумма двух воз­рас­та­ю­щих функ­ций: f_1 левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =3x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 6 пра­вая круг­лая скоб­ка ,f_2 левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =2x в квад­ра­те и одной не­убы­ва­ю­щей функ­ции f_3 левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 6. Най­дем знак функ­ции в точ­ках  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень 6 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби и  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та :

 левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень 6 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби минус 6= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби минус 5 мень­ше 0.

А это зна­чит, что на мно­же­стве  левая круг­лая скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень 6 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0. Сле­до­ва­тель­но, мно­же­ство  левая круг­лая скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень 6 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка ре­ше­ни­я­ми вто­ро­го не­ра­вен­ства не яв­ля­ет­ся.

f левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка =3 умно­жить на 27 плюс 2 умно­жить на 3 минус 6=81 боль­ше 0. От­сю­да вывод: на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка функ­ция f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка всюду по­ло­жи­тель­на. Таким об­ра­зом, ре­ше­ни­я­ми вто­ро­го не­ра­вен­ства яв­ля­ет­ся мно­же­ство  левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

Пре­жде чем найти общее ре­ше­ние обоих не­ра­венств си­сте­мы, до­ка­жем ис­тин­ность не­ра­вен­ства  дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 2 минус \log _23 конец дроби боль­ше ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

За­ме­тим, что 2 боль­ше ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та . Если нам удаст­ся до­ка­зать, что  дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 2 минус \log _23 конец дроби боль­ше 2, то из ис­тин­но­сти этого не­ра­вен­ства будет сле­до­вать также ис­тин­ность не­ра­вен­ства  дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 2 минус \log _23 конец дроби боль­ше ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та :

 дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 2 минус \log _23 конец дроби боль­ше 2 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 минус \log _23 конец дроби боль­ше 1 рав­но­силь­но 1 боль­ше 2 минус \log _23 рав­но­силь­но \log _23 боль­ше 1 рав­но­силь­но \log _23 боль­ше \log _22 рав­но­силь­но 3 боль­ше 2 ( не­ра­вен­ство оче­вид­ное).

Таким об­ра­зом, пе­ре­се­че­ни­ем ре­ше­ний обоих не­ра­венств си­сте­мы яв­ля­ет­ся мно­же­ство  левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ; дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 1 минус \log _43 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

Ответ:  левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ; дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 1 минус \log _43 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 № 32
Классификатор алгебры: Си­сте­мы не­ра­венств
Методы алгебры: Вве­де­ние за­ме­ны
Кодификатор ФИПИ/Решу ЕГЭ: