☰ Содержание · Математика

Показательные неравенства и логарифм

Уроки 35–36 · 2 урока · М. А. Мирзаахмедов, Ш. Н. Исмаилов, А. К. Аманов (алгебра и начала анализа), Б. К. Хайдаров (геометрия). Математика, 10 класс, части 1 и 2, 1-е издание. EXTREMUM PRESS, Ташкент, 2017
35

Непосредственно решаемые показательные неравенства

Учебник, часть 2: с. 55
ЦельРешать показательные неравенства приведением к одному основанию, вынесением общего множителя и введением новой переменной.
Новые слова
показательное неравенство · ko‘rsatkichli tengsizlikоснование · asosравносильный · tengkuchliзамена переменной · o‘zgaruvchini almashtirish
Объяснение

В неравенстве aᶠ⁽ˣ⁾ > aᵍ⁽ˣ⁾ с одинаковым основанием в обеих частях сравниваем показатели. Если a > 1, функция возрастает, поэтому знак сохраняется: f(x) > g(x). Если 0 < a < 1, функция убывает, поэтому знак меняется на противоположный: f(x) < g(x). Если основания разные, приводим их к общему (например, 1/2 = 2⁻¹, 8 = 2³). При нескольких слагаемых выносим степень с наименьшим показателем или полагаем 2ˣ = t и получаем квадратное неравенство, помня, что t > 0. Для aˣ < b при b ≤ 0 решений нет, а для aˣ > b при b ≤ 0 решением является любое действительное число, так как aˣ > 0. Перед записью ответа полезно проверить одну точку.

Примеры
2^(3x − 1) < 2^(x + 5). Основание 2 > 1, поэтому знак сохраняется: 3x − 1 < x + 5, 2x < 6, x < 3. Ответ: (−∞; 3).
(1/2)^(x²) ≥ (1/2)^(2x + 3). Основание 1/2 < 1, поэтому знак меняется: x² ≤ 2x + 3, x² − 2x − 3 ≤ 0, (x + 1)(x − 3) ≤ 0, x ∈ [−1; 3].
Работа в классе

В парах проверьте 2ˣ > 8, подставляя x = 0, 1, 2, 3, 4, 5; затем обсудите, почему решения неравенств 2ˣ > 8 и (1/2)ˣ > 1/8 направлены в противоположные стороны.

Упражнения
1
Какое неравенство между показателями равносильно aᶠ > aᵍ при 0 < a < 1?
2
Решите 3^(x − 2) > 9.
3
Решите (1/2)ˣ ≥ 1/8.
4
Почему неравенство 2ˣ > −3 выполняется при любом x?