Решите неравенство: $ \frac{4}{\log_2 x} - \log_2\left(\frac{4}{x}\right) \leqslant \frac{38}{\log_2 x^2} $
Запишем ОДЗ неравенства[NEWLINE] $$ \begin{cases} x > 0 \\ \log_2 x \neq 0 \\ \frac{4}{x} > 0 \\ x \neq 0 \\ \log_2 x^2 \neq 0 \\ x^2 > 0 \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} x > 0 \\ x \neq 1 \end{cases} $$[NEWLINE] [NEWLINE] Итоговая ОДЗ: $x \in (0; 1) \cup (1; +\infty)$. [NEWLINE] $ \frac{4}{\log_2 x} - \log_2\left(\frac{4}{x}\right) \leqslant \frac{38}{\log_2 x^2} $[NEWLINE] Преобразуем неравенство на ОДЗ, используя свойства логарифмов:[NEWLINE] $ \frac{4}{\log_2 x} - (\log_2 4 - \log_2 x) \leqslant \frac{38}{2 \log_2 x} $[NEWLINE] [NEWLINE] $ \frac{4}{\log_2 x} - 2 + \log_2 x \leqslant \frac{19}{\log_2 x} $[NEWLINE] [NEWLINE] Пусть $\log_2 x = t$:[NEWLINE] $ \frac{4}{t} - 2 + t \leqslant \frac{19}{t} $[NEWLINE] $ \frac{4 - 2t + t^2 - 19}{t} \leqslant 0 $[NEWLINE] $ \frac{t^2 - 2t - 15}{t} \leqslant 0 $[NEWLINE] $ \frac{(t+3)(t-5)}{t} \leqslant 0 $[NEWLINE] \(\)[NEWLINE] Сделаем обратную замену:[NEWLINE] $\frac{(\log_{2}x+3)(\log_{2}x-5)}{\log_{2}x} \leqslant 0$[NEWLINE] Введём функцию и найдём её нули:[NEWLINE] $\log_{2}x+3=0$[NEWLINE] $x=\frac{1}{8}$[NEWLINE] $\log_{2}x-5=0$[NEWLINE] $x=32$[NEWLINE] $\log_{2}x=0$[NEWLINE] $x=1$[NEWLINE] \(\)[NEWLINE] Собираем неравенство заново:[NEWLINE] $\frac{(x-\frac{1}{8})(x-5)}{x-1} \leqslant 0$[NEWLINE] [image:0:right]Решим полученное неравенство методом интервалов[IMAGENEWLINE][IMAGENEWLINE] [BOLD]Ответ:[/BOLD] $(0; \frac{1}{8}] \cup (1; 32]$
Задание 16, (№881 в банке заданий)
Решите неравенство: \frac{4}{\log_2 x} - \log_2\left(\frac{4}{x}\right) \leqslant \frac{38}{\log_2 x^2}

Решение:

Запишем ОДЗ неравенства
\begin{cases} x \gt 0 \\ \log_2 x \neq 0 \\ \frac{4}{x} \gt 0 \\ x \neq 0 \\ \log_2 x^2 \neq 0 \\ x^2 \gt 0 \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} x \gt 0 \\ x \neq 1 \end{cases}
Итоговая ОДЗ: x \in (0; 1) \cup (1; +\infty) .
\frac{4}{\log_2 x} - \log_2\left(\frac{4}{x}\right) \leqslant \frac{38}{\log_2 x^2}
Преобразуем неравенство на ОДЗ, используя свойства логарифмов:
\frac{4}{\log_2 x} - (\log_2 4 - \log_2 x) \leqslant \frac{38}{2 \log_2 x}
\frac{4}{\log_2 x} - 2 + \log_2 x \leqslant \frac{19}{\log_2 x}
Пусть \log_2 x = t :
\frac{4}{t} - 2 + t \leqslant \frac{19}{t}
\frac{4 - 2t + t^2 - 19}{t} \leqslant 0
\frac{t^2 - 2t - 15}{t} \leqslant 0
\frac{(t+3)(t-5)}{t} \leqslant 0

Сделаем обратную замену:
\frac{(\log_{2}x+3)(\log_{2}x-5)}{\log_{2}x} \leqslant 0
Введём функцию и найдём её нули:
\log_{2}x+3=0
x=\frac{1}{8}
\log_{2}x-5=0
x=32
\log_{2}x=0
x=1

Собираем неравенство заново:
\frac{(x-\frac{1}{8})(x-5)}{x-1} \leqslant 0
Solution image 0
Решим полученное неравенство методом интервалов

Ответ: (0; \frac{1}{8}] \cup (1; 32]

Ответ:

Готовитесь к ЕГЭ по математике (профиль)?
Свежие варианты, разборы и лайфхаки каждый день

Вступить в Telegram-канал

Если в решении есть ошибка или у вас есть другое, более красивое решение, напишите сюда t.me/brunoxgod или по email: playmeek@gmail.com