19. dia

monoton csökken R-en Az Ox tengely egy vízszintes aszimptota, amely monoton növekszik R 8-on. x és y bármely valós értékére; a>0, a≠1; b>0, b≠1. 7. Aszimptota 6. Extréma 5. Monotonitás 4. Páros, páratlan 3. Intervallumok egy függvény értékeinek egységgel való összehasonlítására 2. Egy függvény értéktartománya 1. Függvény definíciós tartománya Exponenciális függvény tulajdonságai Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módjaik Az exponenciális függvénynek nincs szélsősége, a függvény nem páros és nem páratlan (általános alakú függvény).

20. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módszerei 1. feladat Keresse meg a függvény definíciós tartományát

21. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módszerei 2. feladat Határozza meg az értékeket!

22. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módjai 3. feladat Határozza meg a függvény típusát növekvő csökkenő növekvő csökkenő

23. dia

Új ismeretek megismertetése

24. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módjaik A legegyszerűbb exponenciális egyenlőtlenségek MEGHATÁROZÁSA: Legyen a egy adott pozitív szám, amely nem egyenlő eggyel, és b egy adott valós szám. Ekkor az ax>b (ax≥b) és ax egyenlőtlenségek

25. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módszereik MI NEVEZzuk egy egyenlőtlenség megoldását? Az ismeretlen x-szel rendelkező egyenlőtlenség megoldása az x0 szám, amely az egyenlőtlenségbe behelyettesítve valódi numerikus egyenlőtlenséget eredményez.

26. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módszereik MIT JELENT egy egyenlőtlenség megoldása? Egy egyenlőtlenség megoldása azt jelenti, hogy megtaláljuk az összes megoldást, vagy megmutatjuk, hogy nincs ilyen.

27. dia

Tekintsük az y=ax, a>0, a≠1 függvény és az y=b egyenes grafikonjának relatív helyzetét Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és az y x y x y=b, b 0 y=b, b> megoldási módszerei 0 0 1 0 1 x0 x0

28. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módszereik 1. KÖVETKEZTETÉS: Ha b≤0, akkor az y=b egyenes nem metszi az y=ax függvény grafikonját, mert az y=ax görbe alatt helyezkedik el, ezért az ax>b(ax≥b) egyenlőtlenségek teljesülnek xR-re, és az ax egyenlőtlenségek

29. dia

2. KÖVETKEZTETÉS: y x 0 x0 x1 y=b, b>0 x2 Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módjaik Ha a>1 és b > 0, akkor minden x1 x0- esetén az y=b egyenes alatt . 1 Ha b> 0, az y = b egyenes egyetlen pontban metszi az y = ax függvény grafikonját, amelynek abszcisszán x0 = logab

30. dia

2. KÖVETKEZTETÉS: y x 0 x0 x1 y=b, b>0 1 Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módjaik Ha a>1 és b > 0, akkor minden x1 >x0 esetén a grafikon megfelelő pontja az y=ax függvény az y=b egyenes felett helyezkedik el, és minden x2 0 esetén az y = b egyenes egyetlen pontban metszi az y = ax függvény grafikonját, amelynek abszcissza x0 = logab x2

31. dia

A legegyszerűbb exponenciális egyenlőtlenségek Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módjaik

32. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusai és megoldási módjai 1.1. példa Válasz: növekedések a teljes definíciós tartományban, Megoldás:

33. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusai és megoldási módjai 1.2. példa Megoldás: Válasz: csökken a teljes definíciós tartományban,

34. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módjaik 1.3. példa Megoldás: Válasz: a definíció teljes tartományában növekedés,

35. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módszereik Az exponenciális egyenlőtlenségek típusai és megoldási módszerek 1) Az exponenciális egyenlőtlenségek a legegyszerűbbekre redukálva a teljes definíciós tartományban növekednek 1. példa Válasz: Megoldás:

36. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módjaik 1.4. példa Megoldás: növekedések a teljes definíciós tartományban, Válasz:

37. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módszereik Az exponenciális egyenlőtlenségek típusai és megoldási módszerek Exponenciális egyenlőtlenségek, a legegyszerűbb 2. példára redukálva növekszik a teljes definíciós tartományban Válasz: Megoldás:

38. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módszereik Exponenciális egyenlőtlenségek típusai és megoldási módszerei 2) Exponenciális egyenlőtlenségek, másodfokú egyenlőtlenségekre redukálva Példa Térjünk vissza a definíciós tartományból az x változóhoz, amely minden x-re növekszik. Válasz: Megoldás:

39. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módszereik Az exponenciális egyenlőtlenségek típusai és megoldási módjai 3) Első és másodfokú homogén exponenciális egyenlőtlenségek. Elsőfokú homogén exponenciális egyenlőtlenségek Az 1. példa növekszik a teljes definíciós tartományban Válasz: Megoldás:

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módszereik Az exponenciális egyenlőtlenségek típusai és megoldási módjai 4) Exponenciális egyenlőtlenségek, racionális egyenlőtlenségekre redukálva Példa Térjünk vissza az x növekmények változóhoz a teljes definíciós tartományban. Válasz: Megoldás:

43. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusai és megoldási módszerei Az exponenciális egyenlőtlenségek típusai és megoldási módszerei 5) Exponenciális nem szabványos egyenlőtlenségek Példa Megoldás: Oldjuk meg a halmaz minden állítását külön-külön! Az egyenlőtlenség egyenlő az aggregátummal

44. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módszereik Az exponenciális egyenlőtlenségek típusai és megoldási módjai 5) Exponenciális nem szabványos egyenlőtlenségek Példa Válasz: Megoldás: Ellenőrzés Az ellenőrzés azt mutatta, hogy x=1, x=3, x=1,5 megoldásai egyenlet, és x=2 nem megoldása az egyenletre. Így,

45. dia

A tudás megszilárdítása

Milyen egyenlőtlenségeket nevezünk exponenciálisnak? Mikor van egy exponenciális egyenlőtlenségnek megoldása x bármely értékére? Mikor nincs megoldása egy exponenciális egyenlőtlenségnek? Milyen típusú egyenlőtlenségeket tanult ezen a leckén? Hogyan oldják meg a legegyszerűbb egyenlőtlenségeket? Hogyan oldhatók meg a másodfokú egyenlőtlenségekké redukáló egyenlőtlenségek? Hogyan oldják meg a homogén egyenlőtlenségeket? Hogyan oldódnak fel a racionálisra redukálható egyenlőtlenségek?

46. ​​dia

Óra összefoglalója

Tudja meg, mit tanultak az új tanulók ezen a leckén. Adjon osztályzatot a tanulóknak a leckében végzett munkájukért, részletes megjegyzésekkel

47. dia

Házi feladat

Tankönyv a 10. évfolyamhoz „Algebra és az elemzés kezdetei” szerző S. M. Nikolsky Tanulmány 6.4 és 6.6, 6.31-6.35 és 6.45-6.50 sz.

48. dia

Exponenciális egyenlőtlenségek, típusaik és megoldási módjaik

Sokan azt gondolják, hogy az exponenciális egyenlőtlenségek bonyolult és érthetetlen dolgok. És hogy ezek megoldásának megtanulása szinte nagy művészet, amit csak a Kiválasztottak képesek felfogni...

Teljes hülyeség! Az exponenciális egyenlőtlenségek egyszerűek. És mindig egyszerűen megoldódnak. Hát, szinte mindig. :)

Ma ezt a témát kívül-belül megvizsgáljuk. Ez a lecke nagyon hasznos lesz azok számára, akik csak most kezdik megérteni az iskolai matematika ezen részét. Kezdjük az egyszerű problémákkal, és folytassuk az összetettebb kérdéseket. Ma nem lesz nehéz munka, de amit most olvasol, az elegendő lesz a legtöbb egyenlőtlenség feloldásához mindenféle tesztben és önálló munkában. És ezen a vizsgádon is.

Mint mindig, kezdjük a meghatározással. Az exponenciális egyenlőtlenség minden olyan egyenlőtlenség, amely exponenciális függvényt tartalmaz. Más szóval, ez mindig a forma egyenlőtlenségére redukálható

\[((a)^(x)) \gt b\]

Ahol $b$ szerepe lehet egy hétköznapi szám, vagy esetleg valami keményebb. Példák? Igen, kérem:

\[\begin(align) & ((2)^(x)) \gt 4;\quad ((2)^(x-1))\le \frac(1)(\sqrt(2));\ quad ((2)^(((x)^(2))-7x+14)) \lt 16; \\ & ((0,1)^(1-x)) \lt 0,01;\quad ((2)^(\frac(x)(2))) \lt ((4)^(\frac (4) )(x))). \\\vége(igazítás)\]

Azt hiszem, a jelentés világos: van egy $((a)^(x))$ exponenciális függvény, amelyet összehasonlítanak valamivel, majd megkérik, hogy keresse meg a $x$-t. Különösen klinikai esetekben a $x$ változó helyett valamilyen $f\left(x \right)$ függvényt tehetnek be, és ezzel egy kicsit bonyolítják az egyenlőtlenséget. :)

Természetesen bizonyos esetekben az egyenlőtlenség súlyosabbnak tűnhet. Például:

\[((9)^(x))+8 \gt ((3)^(x+2))\]

Vagy akár ez:

Általánosságban elmondható, hogy az ilyen egyenlőtlenségek bonyolultsága nagyon eltérő lehet, de végül mégis az egyszerű $((a)^(x)) \gt b$ konstrukcióra redukálódnak. És valahogy kitaláljuk egy ilyen konstrukciót (különösen klinikai esetekben, amikor semmi sem jut eszünkbe, a logaritmusok segítenek nekünk). Ezért most megtanítjuk, hogyan kell megoldani az ilyen egyszerű konstrukciókat.

Egyszerű exponenciális egyenlőtlenségek megoldása

Vegyünk egy nagyon egyszerű dolgot. Például ez:

\[((2)^(x)) \gt 4\]

Nyilvánvalóan a jobb oldali szám átírható kettő hatványaként: $4=((2)^(2))$. Így az eredeti egyenlőtlenség nagyon kényelmes formában átírható:

\[((2)^(x)) \gt ((2)^(2))\]

És most viszket a kezem, hogy „áthúzzam” a hatványok alapjaiban szereplő ketteseket, hogy megkapjam a $x \gt 2$ választ. Mielőtt azonban bármit is áthúznánk, emlékezzünk a kettő erejére:

\[((2)^(1))=2;\quad ((2)^(2))=4;\quad ((2)^(3))=8;\quad ((2)^( 4))=16;...\]

Mint látható, minél nagyobb a szám a kitevőben, annál nagyobb a kimeneti szám. – Köszönöm, Cap! - kiált fel az egyik diák. Ez másként? Sajnos előfordul. Például:

\[((\left(\frac(1)(2) \right))^(1))=\frac(1)(2);\quad ((\left(\frac(1)(2) \ jobb))^(2))=\frac(1)(4);\quad ((\left(\frac(1)(2) \right))^(3))=\frac(1)(8 );...\]

Itt is minden logikus: minél nagyobb a fokszám, annál többszörösére szorozódik a 0,5-ös szám önmagával (azaz osztódik fele). Így a kapott számsorozat csökken, és az első és a második sorozat közötti különbség csak az alapban van:

• Ha az $a \gt 1$ fok alapja, akkor a $n$ kitevő növekedésével a $((a)^(n))$ szám is növekedni fog;
• És fordítva, ha $0 \lt a \lt 1$, akkor a $n$ kitevő növekedésével a $((a)^(n))$ szám csökkenni fog.

Ezeket a tényeket összegezve megkapjuk a legfontosabb állítást, amelyen az exponenciális egyenlőtlenségek teljes megoldása alapul:

Ha $a \gt 1$, akkor a $((a)^(x)) \gt ((a)^(n))$ egyenlőtlenség ekvivalens a $x \gt n$ egyenlőtlenséggel. Ha $0 \lt a \lt 1$, akkor a $((a)^(x)) \gt ((a)^(n))$ egyenlőtlenség ekvivalens a $x \lt n$ egyenlőtlenséggel.

Más szóval, ha az alap egynél nagyobb, egyszerűen eltávolíthatja - az egyenlőtlenség jele nem változik. És ha az alap kisebb, mint egy, akkor azt is el lehet távolítani, de ugyanakkor meg kell változtatni az egyenlőtlenség jelét.

Kérjük, vegye figyelembe, hogy nem vettük figyelembe az $a=1$ és $a\le 0$ opciókat. Mert ezekben az esetekben bizonytalanság merül fel. Tegyük fel, hogyan kell megoldani egy $((1)^(x)) \gt 3$ alakú egyenlőtlenséget? Egy minden hatalomnak megint ad egyet – soha nem kapunk hármat vagy többet. Azok. nincsenek megoldások.

Negatív okokból minden még érdekesebb. Vegyük például ezt az egyenlőtlenséget:

\[((\left(-2 \right))^(x)) \gt 4\]

Első pillantásra minden egyszerű:

Jobb? De nem! Elég, ha $x$ helyett pár páros és pár páratlan számot helyettesít, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a megoldás hibás. Nézd meg:

\[\begin(align) & x=4\Jobbra ((\left(-2 \right))^(4))=16 \gt 4; \\ & x=5\Jobbra ((\bal(-2 \jobbra))^(5))=-32 \lt 4; \\ & x=6\Jobbra ((\bal(-2 \jobbra))^(6))=64 \gt 4; \\ & x=7\Jobbra ((\bal(-2 \jobbra))^(7))=-128 \lt 4. \\\end(igazítás)\]

Amint látja, a jelek váltakoznak. De vannak törthatványok és egyéb hülyeségek is. Hogyan lehetne például kiszámítani a $((\left(-2 \right))^(\sqrt(7)))$ (mínusz kettő hét hatványa)? Semmiképpen!

Ezért a határozottság kedvéért feltételezzük, hogy minden exponenciális egyenlőtlenségben (és mellesleg egyenletekben is) $1\ne a \gt 0$. És akkor minden nagyon egyszerűen megoldódik:

\[((a)^(x)) \gt ((a)^(n))\Jobbra \left[ \begin(align) & x \gt n\quad \left(a \gt 1 \right), \\ & x \lt n\quad \left(0 \lt a \lt 1 \jobbra). \\\end(igazítás) \jobbra.\]

Általánosságban emlékezzünk a fő szabályra: ha egy exponenciális egyenletben az alap nagyobb egynél, egyszerűen eltávolíthatja azt; és ha az alap egynél kisebb, akkor azt is el lehet távolítani, de az egyenlőtlenség jele megváltozik.

Példák megoldásokra

Tehát nézzünk meg néhány egyszerű exponenciális egyenlőtlenséget:

\[\begin(align) & ((2)^(x-1))\le \frac(1)(\sqrt(2)); \\ & ((0,1)^(1-x)) \lt 0,01; \\ & ((2)^(((x)^(2))-7x+14)) \lt 16; \\ & ((0,2)^(1+((x)^(2))))\ge \frac(1)(25). \\\vége(igazítás)\]

Az elsődleges feladat minden esetben ugyanaz: az egyenlőtlenségeket a legegyszerűbb $((a)^(x)) \gt ((a)^(n))$ alakra redukálni. Pontosan ezt fogjuk most tenni az egyes egyenlőtlenségekkel, ugyanakkor megismételjük a fokok és az exponenciális függvények tulajdonságait. Akkor gyerünk!

\[((2)^(x-1))\le \frac(1)(\sqrt(2))\]

Mit lehet itt csinálni? Nos, a bal oldalon már van egy jelző kifejezés - semmit sem kell megváltoztatni. De a jobb oldalon van valami baromság: tört, és még gyök is a nevezőben!

Emlékezzünk azonban a törtekkel és hatványokkal való munka szabályaira:

\[\begin(align) & \frac(1)(((a)^(n)))=((a)^(-n)); \\ & \sqrt[k](a)=((a)^(\frac(1)(k))). \\\vége(igazítás)\]

Mit jelent? Először is könnyen megszabadulhatunk a törttől, ha negatív kitevőjű hatványsá alakítjuk. Másodszor pedig, mivel a nevezőnek van gyöke, jó lenne hatványsá alakítani - ezúttal törtkitevővel.

Alkalmazzuk ezeket a műveleteket egymás után az egyenlőtlenség jobb oldalára, és nézzük meg, mi történik:

\[\frac(1)(\sqrt(2))=((\left(\sqrt(2) \right))^(-1))=((\left(((2)^(\frac( 1)(3))) \jobbra))^(-1))=((2)^(\frac(1)(3)\cdot \left(-1 \jobbra)))=((2)^ (-\frac(1)(3)))\]

Ne felejtsük el, hogy amikor egy fokot hatványra emelünk, ezeknek a fokoknak a kitevői összeadódnak. És általában, ha exponenciális egyenletekkel és egyenlőtlenségekkel dolgozunk, feltétlenül ismerni kell a hatványokkal való munka legegyszerűbb szabályait:

\[\begin(align) & ((a)^(x))\cdot ((a)^(y))=((a)^(x+y)); \\ & \frac(((a)^(x)))(((a)^(y)))=((a)^(x-y)); \\ & ((\left(((a)^(x)) \jobbra))^(y))=((a)^(x\cdot y)). \\\vége(igazítás)\]

Valójában csak az utolsó szabályt alkalmaztuk. Ezért az eredeti egyenlőtlenségünket a következőképpen írjuk át:

\[((2)^(x-1))\le \frac(1)(\sqrt(2))\Jobbra ((2)^(x-1))\le ((2)^(-\ frac(1)(3)))\]

Most megszabadulunk a kettőtől az alapnál. Mivel 2 > 1, az egyenlőtlenség jele változatlan marad:

\[\begin(align) & x-1\le -\frac(1)(3)\Jobbra x\le 1-\frac(1)(3)=\frac(2)(3); \\ & x\in \left(-\infty ;\frac(2)(3) \right]. \\\end(align)\]

Ez a megoldás! A fő nehézség egyáltalán nem az exponenciális függvényben van, hanem az eredeti kifejezés megfelelő átalakításában: óvatosan és gyorsan kell a legegyszerűbb formájába hozni.

Tekintsük a második egyenlőtlenséget:

\[((0,1)^(1-x)) \lt 0,01\]

Is-is. Itt a tizedes törtek várnak ránk. Amint azt már sokszor mondtam, minden hatványos kifejezésben meg kell szabadulni a tizedesjegyektől – gyakran csak így lehet gyors és egyszerű megoldást találni. Itt megszabadulunk a következőktől:

\[\begin(align) & 0.1=\frac(1)(10);\quad 0.01=\frac(1)(100)=((\left(\frac(1)(10) \ right))^ (2)); \\ & ((0,1)^(1-x)) \lt 0,01\Jobbra ((\left(\frac(1)(10) \right))^(1-x)) \lt ( (\left(\frac(1)(10) \right))^(2)). \\\vége(igazítás)\]

Itt is megvan a legegyszerűbb egyenlőtlenség, és még 1/10-es alappal is, azaz. egynél kevesebb. Nos, eltávolítjuk az alapokat, miközben a jelet „kevesebbről” „többre” változtatjuk, és megkapjuk:

\[\begin(align) & 1-x \gt 2; \\ & -x \gt 2-1; \\ & -x \gt 1; \\& x \lt -1. \\\vége(igazítás)\]

Megkaptuk a végső választ: $x\in \left(-\infty ;-1 \right)$. Figyelem: a válasz pontosan egy halmaz, és semmi esetre sem $x \lt -1$ alakú konstrukció. Mert formálisan egy ilyen konstrukció egyáltalán nem halmaz, hanem egyenlőtlenség a $x$ változóhoz képest. Igen, nagyon egyszerű, de nem ez a válasz!

Fontos jegyzet. Ezt az egyenlőtlenséget más módon is meg lehetne oldani – mindkét oldalt egynél nagyobb bázisú hatalommá redukálva. Nézd meg:

\[\frac(1)(10)=((10)^(-1))\Jobbra ((\bal(((10)^(-1)) \jobbra))^(1-x)) \ lt ((\left(((10)^(-1)) \jobbra))^(2))\Jobbra ((10)^(-1\cdot \left(1-x \right))) \lt ((10)^(-1\cdot 2))\]

Egy ilyen transzformáció után ismét egy exponenciális egyenlőtlenséget kapunk, de 10 > 1 alappal. Ez azt jelenti, hogy egyszerűen áthúzhatjuk a tízet - az egyenlőtlenség előjele nem változik. Kapunk:

\[\begin(align) & -1\cdot \left(1-x \right) \lt -1\cdot 2; \\ & x-1 \lt -2; \\ & x \lt -2+1=-1; \\ & x \lt -1. \\\vége(igazítás)\]

Amint látja, a válasz pontosan ugyanaz volt. Ugyanakkor megkíméltük magunkat a jel megváltoztatásának szükségességétől, és általában emlékezni kell minden szabályra. :)

\[((2)^(((x)^(2))-7x+14)) \lt 16\]

Azonban ne hagyja, hogy ez megijessze. Nem számít, mi szerepel a mutatókban, maga az egyenlőtlenség megoldásának technológiája ugyanaz marad. Ezért először jegyezzük meg, hogy 16 = 2 4. Írjuk át az eredeti egyenlőtlenséget ennek a ténynek a figyelembevételével:

\[\begin(align) & ((2)^(((x)^(2))-7x+14)) \lt ((2)^(4)); \\ & ((x)^(2))-7x+14 \lt 4; \\ & ((x)^(2))-7x+10 \lt 0. \\\end(igazítás)\]

Hurrá! Megkaptuk a szokásos másodfokú egyenlőtlenséget! A jel nem változott sehol, mivel az alap kettő - egynél nagyobb szám.

Függvény nullai a számegyenesen

Elrendezzük a $f\left(x \right)=((x)^(2))-7x+10$ függvény előjeleit - nyilván a grafikonja egy parabola lesz felfelé ágakkal, tehát lesznek pluszok ” az oldalakon. Minket az a régió érdekel, ahol a függvény nullánál kisebb, pl. $x\in \left(2;5 \right)$ a válasz az eredeti problémára.

Végül vegyünk egy másik egyenlőtlenséget:

\[((0,2)^(1+((x)^(2))))\ge \frac(1)(25)\]

Ismét egy exponenciális függvényt látunk, amelynek alapjában tizedes tört található. Alakítsuk át ezt a törtet közönséges törtté:

\[\begin(align) & 0.2=\frac(2)(10)=\frac(1)(5)=((5)^(-1))\Jobbra \\ & \Jobbra ((0 ,2 )^(1+((x)^(2))))=((\bal(((5)^(-1)) \jobbra))^(1+((x)^(2) )) )=((5)^(-1\cdot \left(1+((x)^(2)) \right)))\end(align)\]

Ebben az esetben a korábban megadott megjegyzéssel éltünk - a további megoldásunk egyszerűsítése érdekében az alapot 5 > 1-re csökkentettük. Tegyük ugyanezt a jobb oldallal is:

\[\frac(1)(25)=((\left(\frac(1)(5) \right))^(2))=((\left(((5)^(-1)) \ jobb))^(2))=((5)^(-1\cpont 2))=((5)^(-2))\]

Írjuk át az eredeti egyenlőtlenséget mindkét transzformáció figyelembevételével:

\[((0,2)^(1+((x)^(2))))\ge \frac(1)(25)\Jobbra ((5)^(-1\cdot \left(1+) ((x)^(2)) \jobbra)))\ge ((5)^(-2))\]

Az alap mindkét oldalon megegyezik, és meghaladja az egyet. Nincsenek más kifejezések a jobb és a bal oldalon, ezért egyszerűen „áthúzzuk” az ötösöket, és egy nagyon egyszerű kifejezést kapunk:

\[\begin(align) & -1\cdot \left(1+((x)^(2)) \right)\ge -2; \\ & -1-((x)^(2))\ge -2; \\ & -((x)^(2))\ge -2+1; \\ & -((x)^(2))\ge -1;\quad \left| \cdot \left(-1 \right) \right. \\ & ((x)^(2))\le 1. \\\end(igazítás)\]

Itt óvatosabbnak kell lenni. Sok diák szereti egyszerűen felvenni az egyenlőtlenség mindkét oldalának négyzetgyökét, és valami ilyesmit írni: $x\le 1\Rightarrow x\in \left(-\infty ;-1 \right]$. Ezt semmi esetre sem szabad megtenni , mivel egy pontos négyzet gyöke modulus, és semmi esetre sem eredeti változó:

\[\sqrt(((x)^(2)))=\left| x\jobbra|\]

A modulokkal való munka azonban nem a legkellemesebb élmény, igaz? Szóval nem fogunk dolgozni. Ehelyett egyszerűen mozgassuk az összes tagot balra, és oldjuk meg a szokásos egyenlőtlenséget az intervallum módszerrel:

$\begin(align) & ((x)^(2))-1\le 0; \\ & \left(x-1 \right)\left(x+1 \right)\le 0 \\ & ((x)_(1))=1;\quad ((x)_(2)) =-1; \\\end(align)$

Ismét megjelöljük a kapott pontokat a számegyenesen, és megnézzük a jeleket:

Mivel egy nem szigorú egyenlőtlenséget oldottunk meg, a grafikonon minden pont árnyékolt. Ezért a válasz a következő lesz: $x\in \left[ -1;1 \right]$ nem intervallum, hanem szegmens.

Általánosságban szeretném megjegyezni, hogy az exponenciális egyenlőtlenségekben nincs semmi bonyolult. A ma végrehajtott összes átalakítás jelentése egy egyszerű algoritmuson alapul:

• Keressük meg az alapot, amelyre az összes fokot csökkentjük;
• Óvatosan hajtsa végre az átalakításokat, hogy megkapja a $((a)^(x)) \gt ((a)^(n))$ alakú egyenlőtlenséget. Természetesen a $x$ és $n$ változók helyett lehetnek sokkal összetettebb függvények is, de a jelentés nem fog változni;
• Húzd át a fokok alapjait. Ebben az esetben az egyenlőtlenség jele megváltozhat, ha az alap $a \lt 1$.

Valójában ez egy univerzális algoritmus minden ilyen egyenlőtlenség megoldására. És minden más, amit ebben a témában elmondanak, csak konkrét technikák és trükkök, amelyek leegyszerűsítik és felgyorsítják az átalakulást. Most egy ilyen technikáról fogunk beszélni. :)

Racionalizálási módszer

Tekintsük az egyenlőtlenségek egy másik halmazát:

\[\begin(align) & ((\text( )\!\!\pi\!\!\text( ))^(x+7)) \gt ((\text( )\!\!\pi \!\!\text( ))^(((x)^(2))-3x+2)); \\ & ((\left(2\sqrt(3)-3 \right))^(((x)^(2))-2x)) \lt 1; \\ & ((\left(\frac(1)(3) \right))^(((x)^(2))+2x)) \gt ((\left(\frac(1)(9)) \jobbra))^(16-x)); \\ & ((\left(3-2\sqrt(2) \right))^(3x-((x)^(2)))) \lt 1. \\\end(igazítás)\]

Szóval mi olyan különleges bennük? Könnyűek. Bár, állj meg! A π számot emeljük valamilyen hatványra? Miféle ostobaság?

Hogyan lehet a $2\sqrt(3)-3$ számot hatványra emelni? Vagy $3-2\sqrt(2)$? A problémás írók nyilvánvalóan túl sok Hawthornt ittak, mielőtt leültek dolgozni. :)

Valójában semmi ijesztő ezekben a feladatokban. Hadd emlékeztesselek: az exponenciális függvény a $((a)^(x))$ formájú kifejezés, ahol az $a$ alap bármely pozitív szám egy kivételével. A π szám pozitív – ezt már tudjuk. A $2\sqrt(3)-3$ és a $3-2\sqrt(2)$ számok is pozitívak – ez könnyen belátható, ha nullával hasonlítja össze őket.

Kiderült, hogy mindezeket az „ijesztő” egyenlőtlenségeket nem oldják meg másként, mint a fent tárgyalt egyszerűek? És ugyanúgy megoldódnak? Igen, ez teljesen igaz. Példájuk alapján azonban egy olyan technikát szeretnék figyelembe venni, amely nagymértékben időt takarít meg az önálló munkára és a vizsgákra. Szó lesz a racionalizálás módszeréről. Szóval figyelem:

Bármely $((a)^(x)) \gt ((a)^(n))$ formájú exponenciális egyenlőtlenség egyenértékű a $\left(x-n \right)\cdot \left(a-1 \) egyenlőtlenséggel jobbra) \gt 0 $.

Ez az egész módszer :) Gondoltad volna, hogy lesz valami más játék? Semmi ilyesmi! De ez az egyszerű tény, szó szerint egy sorban leírva, nagyban leegyszerűsíti a munkánkat. Nézd meg:

\[\begin(mátrix) ((\text( )\!\!\pi\!\!\text( ))^(x+7)) \gt ((\text( )\!\!\pi\ !\!\text( ))^(((x)^(2))-3x+2)) \\ \Downarrow \\ \left(x+7-\left(((x)^(2)) -3x+2 \jobbra) \jobbra)\cdot \left(\text( )\!\!\pi\!\!\text( )-1 \right) \gt 0 \\\end(mátrix)\]

Tehát nincs több exponenciális függvény! És nem kell emlékeznie arra, hogy a jel megváltozik-e vagy sem. De felmerül egy új probléma: mit kezdjünk a \[\left(\text( )\!\!\pi\!\!\text( )-1 \right)\] rohadt szorzóval? Nem tudjuk, mi a π szám pontos értéke. A kapitány azonban a nyilvánvalóra utal:

\[\text( )\!\!\pi\!\!\text( )\kb. 3,14... \gt 3\Jobbra \text( )\!\!\pi\!\!\text( )- 1\gt 3-1=2\]

Általánosságban elmondható, hogy a π pontos értéke nem igazán vonatkozik ránk - csak az a fontos, hogy megértsük, hogy minden esetben $\text( )\!\!\pi\!\!\text( )-1 \gt 2 $, t.e. ez egy pozitív állandó, és ezzel oszthatjuk az egyenlőtlenség mindkét oldalát:

\[\begin(align) & \left(x+7-\left(((x)^(2))-3x+2 \right) \right)\cdot \left(\text( )\!\! \pi\!\!\text( )-1 \right) \gt 0 \\ & x+7-\left(((x)^(2))-3x+2 \right) \gt 0; \\ & x+7-((x)^(2))+3x-2 \gt 0; \\ & -((x)^(2))+4x+5 \gt 0;\quad \left| \cdot \left(-1 \right) \right. \\ & ((x)^(2))-4x-5 \lt 0; \\ & \left(x-5 \right)\left(x+1 \right) \lt 0. \\\end(igazítás)\]

Mint látható, egy bizonyos pillanatban mínusz eggyel kellett osztanunk - és az egyenlőtlenség előjele megváltozott. A végén kibővítettem a másodfokú trinomit Vieta tételével - nyilvánvaló, hogy a gyökök egyenlőek $((x)_(1))=5$ és $((x)_(2))=-1$ . Ezután mindent a klasszikus intervallum módszerrel oldanak meg:

Minden pontot eltávolítunk, mert az eredeti egyenlőtlenség szigorú. Minket a negatív értékű régió érdekel, ezért a válasz $x\in \left(-1;5 \right)$. Ez a megoldás. :)

Térjünk át a következő feladatra:

\[((\left(2\sqrt(3)-3 \right))^(((x)^(2))-2x)) \lt 1\]

Itt általában minden egyszerű, mert a jobb oldalon van egy egység. És ne feledjük, hogy az egy tetszőleges szám, amelyet nulla hatványra emelünk. Még akkor is, ha ez a szám irracionális kifejezés a bal oldalon:

\[\begin(align) & ((\left(2\sqrt(3)-3 \right))^(((x)^(2))-2x)) \lt 1=((\left(2) \sqrt(3)-3 \jobbra))^(0)); \\ & ((\left(2\sqrt(3)-3 \right))^(((x)^(2))-2x)) \lt ((\left(2\sqrt(3)-3) \jobbra))^(0)); \\\vége(igazítás)\]

Nos, ésszerűsítsük:

\[\begin(align) & \left(((x)^(2))-2x-0 \right)\cdot \left(2\sqrt(3)-3-1 \right) \lt 0; \\ & \left(((x)^(2))-2x-0 \right)\cdot \left(2\sqrt(3)-4 \right) \lt 0; \\ & \left(((x)^(2))-2x-0 \right)\cdot 2\left(\sqrt(3)-2 \right) \lt 0. \\\end(align)\ ]

Már csak a jelek kitalálása van hátra. A $2\left(\sqrt(3)-2 \right)$ faktor nem tartalmazza a $x$ változót - ez csak egy konstans, és meg kell találnunk az előjelét. Ehhez vegye figyelembe a következőket:

\[\begin(mátrix) \sqrt(3) \lt \sqrt(4)=2 \\ \Downarrow \\ 2\left(\sqrt(3)-2 \right) \lt 2\cdot \left(2 -2 \jobbra)=0 \\\end(mátrix)\]

Kiderült, hogy a második tényező nem csak egy állandó, hanem egy negatív állandó! És ezzel osztva az eredeti egyenlőtlenség előjele az ellenkezőjére változik:

\[\begin(align) & \left(((x)^(2))-2x-0 \right)\cdot 2\left(\sqrt(3)-2 \right) \lt 0; \\ & ((x)^(2))-2x-0 \gt 0; \\ & x\left(x-2 \right) \gt 0. \\\end(igazítás)\]

Most minden teljesen nyilvánvalóvá válik. A jobb oldali négyzetháromság gyökei: $((x)_(1))=0$ és $((x)_(2))=2$. Jelöljük őket a számegyenesen, és megnézzük a $f\left(x \right)=x\left(x-2 \right)$ függvény előjeleit:

A pluszjellel jelölt intervallumokra vagyunk kíváncsiak. Nincs más hátra, mint leírni a választ:

Térjünk át a következő példára:

\[((\left(\frac(1)(3) \right))^(((x)^(2))+2x)) \gt ((\left(\frac(1)(9) \) jobb))^(16-x))\]

Nos, itt minden teljesen nyilvánvaló: az alapok ugyanannyi hatványt tartalmaznak. Ezért mindent röviden leírok:

\[\begin(mátrix) \frac(1)(3)=((3)^(-1));\quad \frac(1)(9)=\frac(1)(((3)^( 2)))=((3)^(-2)) \\ \Downarrow \\ ((\left(((3)^(-1)) \right))^(((x)^(2) )+2x)) \gt ((\left(((3)^(-2)) \right))^(16-x)) \\\end(mátrix)\]

\[\begin(align) & ((3)^(-1\cdot \left(((x)^(2))+2x \jobbra))) \gt ((3)^(-2\cdot \ left(16-x \right))); \\ & ((3)^(-((x)^(2))-2x)) \gt ((3)^(-32+2x)); \\ & \left(-((x)^(2))-2x-\left(-32+2x \right) \right)\cdot \left(3-1 \right) \gt 0; \\ & -((x)^(2))-2x+32-2x \gt 0; \\ & -((x)^(2))-4x+32 \gt 0;\quad \left| \cdot \left(-1 \right) \right. \\ & ((x)^(2))+4x-32 \lt 0; \\ & \left(x+8 \right)\left(x-4 \right) \lt 0. \\\end(igazítás)\]

Amint látható, a transzformációs folyamat során negatív számmal kellett szorozni, így az egyenlőtlenség előjele megváltozott. A legvégén ismét alkalmaztam Vieta tételét a másodfokú trinomiális faktorálására. Ennek eredményeként a válasz a következő lesz: $x\in \left(-8;4 \right)$ - ezt bárki ellenőrizheti egy számegyenes rajzolásával, a pontok megjelölésével és a jelek megszámlálásával. Közben áttérünk a „halmazunk” utolsó egyenlőtlenségére:

\[((\left(3-2\sqrt(2) \right))^(3x-((x)^(2)))) \lt 1\]

Mint látható, a bázison ismét egy irracionális szám, a jobb oldalon pedig ismét egy egység található. Ezért az exponenciális egyenlőtlenségünket a következőképpen írjuk át:

\[((\left(3-2\sqrt(2) \right))^(3x-((x)^(2)))) \lt ((\left(3-2\sqrt(2) \) jobb))^(0))\]

Racionalizálást alkalmazunk:

\[\begin(align) & \left(3x-((x)^(2))-0 \right)\cdot \left(3-2\sqrt(2)-1 \right) \lt 0; \\ & \left(3x-((x)^(2))-0 \jobbra)\cdot \left(2-2\sqrt(2) \jobbra) \lt 0; \\ & \left(3x-((x)^(2))-0 \jobbra)\cdot 2\left(1-\sqrt(2) \right) \lt 0. \\\end(igazítás)\ ]

Az azonban teljesen nyilvánvaló, hogy $1-\sqrt(2) \lt 0$, mivel $\sqrt(2)\kb 1,4... \gt 1$. Ezért a második tényező ismét egy negatív állandó, amellyel az egyenlőtlenség mindkét oldala felosztható:

\[\begin(mátrix) \left(3x-((x)^(2))-0 \jobbra)\cdot 2\left(1-\sqrt(2) \right) \lt 0 \\ \Downarrow \ \\end(mátrix)\]

\[\begin(align) & 3x-((x)^(2))-0 \gt 0; \\ & 3x-((x)^(2)) \gt 0;\quad \left| \cdot \left(-1 \right) \right. \\ & ((x)^(2))-3x \lt 0; \\ & x\left(x-3 \right) \lt 0. \\\end(igazítás)\]

Költözz másik bázisra

Külön probléma az exponenciális egyenlőtlenségek megoldása során a „helyes” alap keresése. Sajnos egy feladatnál első pillantásra nem mindig egyértelmű, hogy mit vegyünk alapul, és ennek mértéke szerint mit tegyünk.

De ne aggódj: itt nincs varázslat vagy „titkos” technológia. A matematikában minden olyan készség, amely nem algoritmizálható, könnyen fejleszthető gyakorlással. Ehhez azonban különböző bonyolultságú problémákat kell megoldania. Például így:

\[\begin(align) & ((2)^(\frac(x)(2))) \lt ((4)^(\frac(4)(x))); \\ & ((\left(\frac(1)(3) \right))^(\frac(3)(x)))\ge ((3)^(2+x)); \\ & ((\left(0,16 \right))^(1+2x))\cdot ((\left(6,25 \right))^(x))\ge 1; \\ & ((\left(\frac(27)(\sqrt(3)) \right))^(-x)) \lt ((9)^(4-2x))\cdot 81. \\\ vége(igazítás)\]

Nehéz? Ijedős? Könnyebb, mint egy csirkét az aszfalton ütni! Próbáljuk meg. Első egyenlőtlenség:

\[((2)^(\frac(x)(2))) \lt ((4)^(\frac(4)(x)))\]

Nos, szerintem itt minden világos:

Átírjuk az eredeti egyenlőtlenséget, mindent kettes alapra redukálva:

\[((2)^(\frac(x)(2))) \lt ((2)^(\frac(8)(x)))\Jobbra \left(\frac(x)(2)- \frac(8)(x) \right)\cdot \left(2-1 \right) \lt 0\]

Igen, igen, jól hallottad: csak a fent leírt racionalizálási módszert alkalmaztam. Most óvatosan kell dolgoznunk: van egy tört-racionális egyenlőtlenségünk (ennek van egy változója a nevezőben), ezért mielőtt bármit nullával egyenlővé tennénk, mindent közös nevezőre kell hoznunk, és meg kell szabadulnunk az állandó tényezőtől. .

\[\begin(align) & \left(\frac(x)(2)-\frac(8)(x) \right)\cdot \left(2-1 \right) \lt 0; \\ & \left(\frac(((x)^(2))-16)(2x) \right)\cdot 1 \lt 0; \\ & \frac(((x)^(2))-16)(2x) \lt 0. \\\end(igazítás)\]

Most a standard intervallum módszert használjuk. A számláló nullái: $x=\pm 4$. A nevező csak akkor megy nullára, ha $x=0$. Összesen három pontot kell bejelölni a számegyenesen (minden pont ki van tűzve, mert az egyenlőtlenség jele szigorú). Kapunk:

Ahogy sejtheti, az árnyékolás azokat az intervallumokat jelöli, amelyeknél a bal oldali kifejezés negatív értékeket vesz fel. Ezért a végső válasz egyszerre két intervallumot fog tartalmazni:

Az intervallumok végeit nem tartalmazza a válasz, mert az eredeti egyenlőtlenség szigorú volt. A válasz további ellenőrzésére nincs szükség. Ebben a tekintetben az exponenciális egyenlőtlenségek sokkal egyszerűbbek, mint a logaritmikusok: nincs ODZ, nincsenek korlátozások stb.

Térjünk át a következő feladatra:

\[((\left(\frac(1)(3) \right))^(\frac(3)(x)))\ge ((3)^(2+x))\]

Itt sincs semmi probléma, hiszen már tudjuk, hogy $\frac(1)(3)=((3)^(-1))$, így az egész egyenlőtlenség a következőképpen írható át:

\[\begin(align) & ((\left(((3)^(-1)) \right))^(\frac(3)(x)))\ge ((3)^(2+x ))\Jobbra ((3)^(-\frac(3)(x)))\ge ((3)^(2+x)); \\ & \left(-\frac(3)(x)-\left(2+x \right) \right)\cdot \left(3-1 \right)\ge 0; \\ & \left(-\frac(3)(x)-2-x \right)\cdot 2\ge 0;\quad \left| :\left(-2 \right) \right. \\ & \frac(3)(x)+2+x\le 0; \\ & \frac(((x)^(2))+2x+3)(x)\le 0. \\\end(align)\]

Figyelem: a harmadik sorban úgy döntöttem, hogy nem vesztegetem az időt apróságokra, és azonnal mindent elosztok (-2)-vel. Minul került az első zárójelbe (most mindenhol pluszok vannak), kettőt pedig konstans tényezővel csökkentették. Pontosan ezt kell tennie, amikor valódi számításokat készít független és tesztmunkához – nem kell minden műveletet és átalakítást közvetlenül leírnia.

Ezután az intervallumok ismert módszere lép működésbe. Számláló nullák: de nincsenek. Mert a diszkrimináns negatív lesz. Viszont a nevező csak akkor áll vissza, ha $x=0$ - ugyanúgy, mint legutóbb. Nos, egyértelmű, hogy a $x=0$-tól jobbra a tört pozitív értékeket vesz fel, balra pedig negatív értékeket. Mivel minket a negatív értékek érdekelnek, a végső válasz: $x\in \left(-\infty ;0 \right)$.

\[((\left(0,16 \right))^(1+2x))\cdot ((\left(6,25 \right))^(x))\ge 1\]

Mit kell tenni a tizedes törtekkel az exponenciális egyenlőtlenségekben? Így van: szabaduljon meg tőlük, alakítsa át őket közönségessé. Itt fogjuk lefordítani:

\[\begin(align) & 0.16=\frac(16)(100)=\frac(4)(25)\jobbra nyíl ((\bal(0.16 \right))^(1+2x)) =((\ left(\frac(4)(25) \right))^(1+2x)); \\ & 6.25=\frac(625)(100)=\frac(25)(4)\Jobbra ((\left(6.25 \right))^(x))=((\left(\ frac(25)) (4)\jobbra)^(x)). \\\vége(igazítás)\]

Mit kaptunk tehát az exponenciális függvények alapjaiban? És kaptunk két kölcsönösen fordított számot:

\[\frac(25)(4)=((\left(\frac(4)(25) \right))^(-1))\jobbra nyíl ((\left(\frac(25)(4) \ jobb))^(x))=((\bal(((\bal(\frac(4)(25) \jobb))^(-1)) \jobb))^(x))=((\ balra(\frac(4)(25) \jobbra))^(-x))\]

Így az eredeti egyenlőtlenség a következőképpen írható át:

\[\begin(align) & ((\left(\frac(4)(25) \right))^(1+2x))\cdot ((\left(\frac(4)(25) \right) )^(-x))\ge 1; \\ & ((\left(\frac(4)(25) \right))^(1+2x+\left(-x \right)))\ge ((\left(\frac(4)(25)) \jobbra))^(0)); \\ & ((\left(\frac(4)(25) \right))^(x+1))\ge ((\left(\frac(4)(25) \right))^(0) ). \\\vége(igazítás)\]

Természetesen a hatványok azonos bázisú szorzásakor a kitevőik összeadódnak, ami a második sorban történt. Ezen kívül a jobb oldali egységet képviseltük, hatalomként is a 4/25-ös alapban. Már csak az ésszerűsítés marad hátra:

\[((\left(\frac(4)(25) \right))^(x+1))\ge ((\left(\frac(4)(25) \right))^(0)) \Rightarrow \left(x+1-0 \right)\cdot \left(\frac(4)(25)-1 \right)\ge 0\]

Vegye figyelembe, hogy $\frac(4)(25)-1=\frac(4-25)(25) \lt 0$, azaz. a második tényező egy negatív állandó, és ezzel osztva az egyenlőtlenség előjele megváltozik:

\[\begin(align) & x+1-0\le 0\Jobbra x\le -1; \\ & x\in \left(-\infty ;-1 \right]. \\\end(align)\]

Végül az utolsó egyenlőtlenség a jelenlegi „halmazból”:

\[((\left(\frac(27)(\sqrt(3)) \right))^(-x)) \lt ((9)^(4-2x))\cdot 81\]

Elvileg itt is egyértelmű a megoldás ötlete: az egyenlőtlenségben szereplő összes exponenciális függvényt a „3-as” bázisra kell redukálni. De ehhez egy kicsit trükköznie kell a gyökerekkel és az erőkkel:

\[\begin(align) & \frac(27)(\sqrt(3))=\frac(((3)^(3)))(((3)^(\frac(1)(3)) ))=((3)^(3-\frac(1)(3)))=((3)^(\frac(8)(3))); \\ & 9=((3)^(2));\quad 81=((3)^(4)). \\\vége(igazítás)\]

Ezeket a tényeket figyelembe véve az eredeti egyenlőtlenség a következőképpen írható át:

\[\begin(align) & ((\left(((3)^(\frac(8)(3))) \right))^(-x)) \lt ((\left(((3)) ^(2))\jobbra))^(4-2x))\cdot ((3)^(4)); \\ & ((3)^(-\frac(8x)(3))) \lt ((3)^(8-4x))\cdot ((3)^(4)); \\ & ((3)^(-\frac(8x)(3))) \lt ((3)^(8-4x+4)); \\ & ((3)^(-\frac(8x)(3))) \lt ((3)^(4-4x)). \\\vége(igazítás)\]

Ügyeljen a számítások 2. és 3. sorára: mielőtt bármit is tenne az egyenlőtlenséggel, feltétlenül hozza azt a formába, amelyről az óra elején beszéltünk: $((a)^(x)) \ lt ((a)^(n))$. Mindaddig, amíg néhány baloldali tényező, további állandók stb. vannak a bal vagy a jobb oldalon, nem hajtható végre az indokok racionalizálása vagy „áthúzása”.! Számtalan feladatot végeztek el hibásan, mert nem értik ezt az egyszerű tényt. Magam is folyamatosan figyelem ezt a problémát tanítványaimmal, amikor még csak most kezdjük az exponenciális és logaritmikus egyenlőtlenségek elemzését.

De térjünk vissza a feladatunkhoz. Próbáljunk meg ezúttal racionalizálás nélkül. Emlékezzünk: a fokszám alapja nagyobb, mint egy, így a hármasokat egyszerűen át lehet húzni - az egyenlőtlenség jele nem változik. Kapunk:

\[\begin(align) & -\frac(8x)(3) \lt 4-4x; \\ & 4x-\frac(8x)(3) \lt 4; \\ & \frac(4x)(3) \lt 4; \\ & 4x \lt 12; \\ & x \lt 3. \\\end(igazítás)\]

Ez minden. Végső válasz: $x\in \left(-\infty ;3 \right)$.

Stabil kifejezés elkülönítése és változó cseréje

Befejezésül négy további exponenciális egyenlőtlenség megoldását javaslom, ami a felkészületlen hallgatók számára már így is elég nehéz. Ahhoz, hogy megbirkózzon velük, emlékeznie kell a diplomákkal való munka szabályaira. Különösen a közös tényezők zárójelbe helyezése.

De a legfontosabb dolog az, hogy megtanuljuk megérteni, hogy pontosan mit lehet kivenni a zárójelekből. Az ilyen kifejezést stabilnak nevezik - új változóval jelölhető, és így megszabadulhat az exponenciális függvénytől. Tehát nézzük a feladatokat:

\[\begin(align) & ((5)^(x+2))+((5)^(x+1))\ge 6; \\ & ((3)^(x))+((3)^(x+2))\ge 90; \\ & ((25)^(x+1,5))-((5)^(2x+2)) \gt 2500; \\ & ((\left(0,5 \right))^(-4x-8))-((16)^(x+1,5)) \gt 768. \\\end(igazítás)\]

Kezdjük a legelső sorral. Írjuk ezt az egyenlőtlenséget külön:

\[((5)^(x+2))+((5)^(x+1))\ge 6\]

Vegye figyelembe, hogy $((5)^(x+2))=((5)^(x+1+1))=((5)^(x+1))\cdot 5$, tehát a jobb oldali oldala átírható:

Figyeljük meg, hogy az egyenlőtlenségben nincs más exponenciális függvény, kivéve a $((5)^(x+1))$. És általában a $x$ változó sehol máshol nem jelenik meg, ezért vezessünk be egy új változót: $((5)^(x+1))=t$. A következő konstrukciót kapjuk:

\[\begin(align) & 5t+t\ge 6; \\&6t\ge 6; \\ & t\ge 1. \\\end(igazítás)\]

Visszatérünk az eredeti változóhoz ($t=((5)^(x+1))$), és ugyanakkor ne feledjük, hogy 1=5 0 . Nekünk van:

\[\begin(align) & ((5)^(x+1))\ge ((5)^(0)); \\ & x+1\ge 0; \\ & x\ge -1. \\\vége(igazítás)\]

Ez a megoldás! Válasz: $x\in \left[ -1;+\infty \right)$. Térjünk át a második egyenlőtlenségre:

\[((3)^(x))+((3)^(x+2))\ge 90\]

Itt minden ugyanaz. Vegye figyelembe, hogy $((3)^(x+2))=((3)^(x))\cdot ((3)^(2))=9\cdot ((3)^(x))$ . Ezután a bal oldalt át lehet írni:

\[\begin(align) & ((3)^(x))+9\cdot ((3)^(x))\ge 90;\quad \left| ((3)^(x))=t \jobbra. \\&t+9t\ge 90; \\ & 10t\ge 90; \\ & t\ge 9\Rightarrow ((3)^(x))\ge 9\Rightarrow ((3)^(x))\ge ((3)^(2)); \\ & x\ge 2\Rightarrow x\in \left[ 2;+\infty \right). \\\vége(igazítás)\]

Körülbelül így kell megoldást készíteni a valódi tesztekhez és az önálló munkához.

Nos, próbáljunk meg valami bonyolultabbat. Például itt van az egyenlőtlenség:

\[((25)^(x+1,5))-((5)^(2x+2)) \gt 2500\]

Mi itt a probléma? Először is, a bal oldali exponenciális függvények alapjai különböznek: 5 és 25. Azonban 25 = 5 2, tehát az első tag átalakítható:

\[\begin(align) & ((25)^(x+1.5))=((\left(((5)^(2)) \right))^(x+1.5))= ((5) ^(2x+3)); \\ & ((5)^(2x+3))=((5)^(2x+2+1))=((5)^(2x+2))\cdot 5. \\\end(igazítás) )\]

Mint látható, először mindent ugyanarra az alapra hoztunk, majd azt vettük észre, hogy az első tag könnyen redukálható a másodikra ​​- csak bővíteni kell a kitevőt. Most már nyugodtan bevezethet egy új változót: $((5)^(2x+2))=t$, és a teljes egyenlőtlenség a következőképpen lesz átírva:

\[\begin(align) & 5t-t\ge 2500; \\&4t\ge 2500; \\ & t\ge 625=((5)^(4)); \\ & ((5)^(2x+2))\ge ((5)^(4)); \\ & 2x+2\ge 4; \\&2x\ge 2; \\ & x\ge 1. \\\end(igazítás)\]

És még egyszer: semmi nehézség! Végső válasz: $x\in \left[ 1;+\infty \right)$. Térjünk át a végső egyenlőtlenségre a mai leckében:

\[((\left(0,5 \right))^(-4x-8))-((16)^(x+1,5)) \gt 768\]

Az első dolog, amire figyelnie kell, természetesen az első hatvány alapjában lévő tizedes tört. Meg kell szabadulni tőle, és ugyanakkor az összes exponenciális függvényt ugyanarra az alapra kell vinni - a „2” számra:

\[\begin(align) & 0.5=\frac(1)(2)=((2)^(-1))\Jobbra ((\left(0.5 \right))^(-4x- 8))= ((\left(((2)^(-1)) \right))^(-4x-8))=((2)^(4x+8)); \\ & 16=((2)^(4))\jobbra nyíl ((16)^(x+1,5))=((\left(((2)^(4)) \jobbra))^( x+ 1,5))=((2)^(4x+6)); \\ & ((2)^(4x+8))-((2)^(4x+6)) \gt 768. \\\end(igazítás)\]

Remek, megtettük az első lépést – minden ugyanarra az alapra vezetett. Most ki kell választania egy stabil kifejezést. Vegye figyelembe, hogy $((2)^(4x+8))=((2)^(4x+6+2))=((2)^(4x+6))\cdot 4$. Ha bevezetünk egy új változót $((2)^(4x+6))=t$, akkor az eredeti egyenlőtlenség a következőképpen írható át:

\[\begin(align) & 4t-t \gt 768; \\ & 3t \gt 768; \\ & t \gt 256=((2)^(8)); \\ & ((2)^(4x+6)) \gt ((2)^(8)); \\ & 4x+6 \gt 8; \\ & 4x \gt 2; \\ & x \gt \frac(1)(2)=0,5. \\\vége(igazítás)\]

Természetesen felmerülhet a kérdés: hogyan fedeztük fel, hogy 256 = 2 8? Sajnos itt csak a kettő (és egyben a három és az öt) hatványait kell ismerni. Nos, vagy osszuk el a 256-ot 2-vel (lehet osztani, hiszen a 256 páros szám), amíg meg nem kapjuk az eredményt. Valahogy így fog kinézni:

\[\begin(align) & 256=128\cdot 2= \\ & =64\cdot 2\cdot 2= \\ & =32\cdot 2\cdot 2\cdot 2= \\ & =16\cdot 2 \cdot 2\cdot 2\cdot 2= \\ & =8\cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2= \\ & =4\cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2= \\ & =2\cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2= \\ & =((2)^(8)).\end(align )\]

Ugyanez a helyzet hárommal (a 9, 27, 81 és 243 számok a fokszámai), és a héttel (a 49 és 343 számokat is jó lenne megjegyezni). Nos, az ötösnek is vannak „szép” diplomái, amelyeket tudnod kell:

\[\begin(align) & ((5)^(2))=25; \\ & ((5)^(3))=125; \\ & ((5)^(4))=625; \\ & ((5)^(5))=3125. \\\vége(igazítás)\]

Természetesen, ha kívánja, ezeket a számokat visszaállíthatja az elméjében, ha egyszerűen egymás után megszorozza őket. Ha azonban több exponenciális egyenlőtlenséget kell megoldania, és mindegyik következő nehezebb, mint az előző, akkor az utolsó dolog, amire gondolni kell, néhány szám hatványa. És ebben az értelemben ezek a problémák összetettebbek, mint a „klasszikus” egyenlőtlenségek, amelyeket az intervallum módszerrel oldanak meg.

Remélem, ez a lecke segített a téma elsajátításában. Ha valami nem világos, kérdezze meg a megjegyzésekben. És találkozunk a következő órákon. :)

6. témakör: Exponenciális és logaritmikus egyenletek és egyenlőtlenségek (11 óra)
Óra témája. Az egyenlőtlenségek a legegyszerűbbre redukálódnak az ismeretlen helyettesítésével.
Az óra célja: Az exponenciális és logaritmikus egyenlőtlenségek megoldási készségeinek fejlesztése, a legegyszerűbbre redukálva, az ismeretlen helyettesítésével.
Feladatok:
Oktatási: ismételje meg és rögzítse a tudást a „legegyszerűbb exponenciális és logaritmikus egyenlőtlenségek megoldása” témakörben, tanulja meg a logaritmikus és exponenciális egyenlőtlenségek megoldását helyettesítési módszerrel.
Fejlesztő: a tanuló képességének fejlesztése kétféle egyenlőtlenség azonosítására és megoldási módok meghatározására (logikai és intuitív gondolkodás, ítéletek indoklása, osztályozás, összehasonlítás), az önkontroll és önellenőrzés képességének fejlesztése, a mozgáskészség. adott algoritmus szerint értékelje és javítsa a kapott eredményt.
Oktatási: tovább kell fejleszteni a tanulók olyan tulajdonságait, mint: az egymás meghallgatásának képessége; a kölcsönös kontroll és önbecsülés gyakorlásának képessége.
Az óra típusa: kombinált.
Tankönyv Algebra évfolyam 10 S.M. Nikolsky, M.K. Potapov, N.N. Reshetnikov, A.V. Sevkin
Az órák alatt
Idő szervezése.
Házi feladat ellenőrzése.
Alapvető ismeretek frissítése.
Elülső:
1. Milyen egyenlőtlenségeket nevezünk a legegyszerűbb exponenciális egyenlőtlenségeknek?
2. Magyarázza meg az egyszerű exponenciális egyenlőtlenségek megoldásának jelentését!
3. Milyen egyenlőtlenségeket nevezünk a legegyszerűbb logaritmikus egyenlőtlenségeknek?
4. Magyarázza meg az egyszerű logaritmikus egyenlőtlenségek megoldásának jelentését!
A táblára írva (mindegyik tanuló):
Oldja meg az egyenlőtlenségeket
2x<1160,3х<103log2x>5log15x>-2Az új anyag magyarázata és lépésről lépésre történő megerősítése.
1.1. Új anyag magyarázata.
1. Oldja meg az egyenlőtlenséget:
2x2-3x<14Пусть х2-3х=t, тогда
2t<142t<2-2т. к. основание 2>1, akkor
t<-2Обратная замена:
x2-3x<-2х2-3х+2<0Нахдим его корни: x1=1, x2=2Отмечаем эти точки на координатной прямой и выясняем знак выражения x2−3x+2 на каждом из полученных интервалов.
Érdekel minket a „−−” jel, akkor azt kapjuk
Válasz:x∈(1;2)
2. Oldja meg az egyenlőtlenséget!

1.2. Lépésről lépésre történő konszolidáció.
6.49. sz., a, c.
6.52. sz. d.
a) 74x2-9x+6>74x2-9x+6>14x2-9x+5>0x1=5/4 x2=1
Válasz: -∞;1∪54;+∞в) (13)5х2-4х-3>95х2-4х-3<-25х2-4х-1<0x1=-15 x2=1
Válasz: -15;1d) log5x2-2x-3<1
log5x2-2x-3 00<х2-2х-3<5х2-2х-3<5х2-2х-3>0 x2-2x-8<0х2-2х-3>0

Válasz: -2;-1∪3;42.1. Új anyag magyarázata.
3. Oldja meg az egyenlőtlenséget!

Ekkor 1 egyenlőtlenségnek van értelme minden x-re, és a másodiknak

2.2. Lépésről lépésre történő konszolidáció.
Oldja meg a 6.56(c) egyenlőtlenséget
3.1. Új anyag magyarázata.
4. Oldja meg az egyenlőtlenséget!

3.2. Lépésről lépésre történő konszolidáció.
Oldja meg a 6.60(a) egyenlőtlenséget
Összegezve a tanulságot.
Visszaverődés.
Házi feladat.
P. 6.6
6.49 (b, d)
No. 6.52 (a, b)
No. 6.56 (d)
No. 6.60 (b)

Csatolt fájlok

Algebra és a matematikai elemzés kezdete. 10-es fokozat. Tankönyv. Nikolsky S.M. satöbbi.

Alap- és profilszintek

8. kiadás - M.: Oktatás, 2009. - 430 p.

A tankönyv megfelel a matematikai általános oktatás állami szabványának szövetségi összetevőinek, és mind az alap-, mind a szakosított szintekhez tartalmaz anyagokat. Dolgozhat vele függetlenül attól, hogy az iskolások milyen tankönyvekből tanultak az előző években.

A tankönyv célja, hogy felkészítse a hallgatókat az egyetemre való felvételre.

Formátum: djvu

Méret: 15,2 MB

Megtekintés, letöltés:drive.google ; Rghost

Formátum: pdf

Méret: 42,3 MB

Megtekintés, letöltés:drive.google ; Rghost

Jegyzet: A PDF minősége jobb, szinte kiváló. Ugyanabból a szkennelésből készült, 150 dpi, színes. De a DJVU-ban ez egy kicsit rosszabb. Ez egy olyan eset, amikor a méret számít.

TARTALOMJEGYZÉK
I. FEJEZET. GYÖKKEREK, HATALMASSÁGOK, LOGARITMUSOK
1. § Valós számok 3
1.1. A 3-as valós szám fogalma
1.2. Sok szám. Valós számok tulajdonságai. ... 10
1,3*. A matematikai indukció módszere 16
1.4. Permutációk 22
1.5. Helyezések 25
1.6. Kombinációk 27
1,7*. Numerikus egyenlőtlenségek bizonyítása 30
1,8*. Egész számok oszthatósága 35
1,9*. Összehasonlítások modulo t 38
1.10*. Problémák ismeretlen egész számokkal 40
2. § Racionális egyenletek és egyenlőtlenségek 44
2.1. Racionális kifejezések 44
2.2. Newton-binomiális képletek, a hatványok összegei és különbségei. . 48
2,3*. Polinomok felosztása maradékkal. Euklideszi algoritmus... 53
2,4*. Bezout 57. tétele
2,5*. A 60 polinom gyöke
2.6. Racionális egyenletek 65
2.7. Racionális egyenletrendszerek 70
2.8. Intervallum módszer az egyenlőtlenségek megoldására 75
2.9. Racionális egyenlőtlenségek 79
2.10. Nem szigorú egyenlőtlenségek 84
2.11. A racionális egyenlőtlenségek rendszerei 88
3. § n 93. fokozat
3.1. A függvény fogalma és gráfja 93
3.2. Függvény y = x" 96
3.3. Az n 100 fok gyökének fogalma
3.4. Páros és páratlan fokok gyökerei 102
3.5. Aritmetikai gyök 106
3.6. Az l 111-es fokú gyökerek tulajdonságai
3,7*. y = nx (x > 0) függvény 114
3,8*. y függvény = nVx 117
3,9*. A 119-es természetes szám n gyöke
4. § A 122 pozitív szám hatványa
4.1. Hatvány racionális kitevővel 122
4.2. A racionális kitevővel rendelkező fokok tulajdonságai 125
4.3. A sorozathatár fogalma 131
4.4*. A határértékek tulajdonságai 134
4.5. Végtelenül csökkenő geometriai progresszió. . . 137
4.6. E 140-es szám
4.7. Az irracionális kitevős fokozat fogalma.... 142
4.8. 144. exponenciális függvény
5. § Logaritmusok 148
5.1. A logaritmus fogalma 148
5.2. A logaritmusok tulajdonságai 151
5.3. Logaritmikus függvény 155
5.4*. Tizedes logaritmus 157
5,5*. Teljesítményfunkciók 159
6. § Exponenciális és logaritmikus egyenletek és egyenlőtlenségek. . 164
6.1. A legegyszerűbb exponenciális egyenletek 164
6.2. Egyszerű logaritmikus egyenletek 166
6.3. Az egyenletek a legegyszerűbbre redukálódnak az ismeretlen 169 helyettesítésével
6.4. A legegyszerűbb exponenciális egyenlőtlenségek 173
6.5. A legegyszerűbb logaritmikus egyenlőtlenségek 178
6.6. Az egyenlőtlenségeket a legegyszerűbbre csökkentjük az ismeretlen 182 helyettesítésével
Történelmi információk 187
FEJEZET II. TRIGONOMETRIAI KÉPLETEK. TRIGONOMETRIAI FUNKCIÓK
7. § Szög szinusza és koszinusza 193
7.1. A szög fogalma 193
7.2. A szög radián mértéke 200
7.3. Szög szinuszának és koszinuszának meghatározása 203
7.4. A sin a és cos a 211 alapképletei
7.5. Arcsine 216
7.6. Ív koszinusz 221
7,7*. Példák az arcszinusz és az arkoszinusz használatára... 225
7,8*. Az arcszinusz és arkoszinusz képlete 231
8. § A 233. szög érintője és kotangense
8.1. Szög érintőjének és kotangensének meghatározása 233
8.2. A tg a és ctg a 239 alapképletei
8.3. Arktangens 243
8.4*. ív érintő 246
8,5*. Példák arctangens és arccotangens használatára. . 249
8,6*. Az arctangens és az arckotangens képlete 255
9. § Kiegészítési képletek 258
9.1. A különbség koszinusza és két szög összegének koszinusza 258
9.2. Képletek a kiegészítő szögekhez 262
9.3. Két szög összegének szinusza és különbségének szinusza 264
9.4. Szinuszok és koszinuszok összege és különbsége 266
9.5. A kettős és félszög képlete 268
9,6*. Szinuszok és koszinuszok szorzata 273
9,7*. Képletek az érintőkhöz 275
10. § Numerikus argumentum trigonometrikus függvényei 280
10.1. y függvény = sin x 281
10.2. y függvény = cos x 285
10.3. y függvény = tg * 288
10.4. y függvény = ctg x 292
11. § Trigonometrikus egyenletek és egyenlőtlenségek 295
11.1. Egyszerű trigonometrikus egyenletek 295
11.2. Az egyenletek a legegyszerűbbre redukálódnak az ismeretlen 299 helyettesítésével
11.3. Alapvető trigonometrikus képletek alkalmazása egyenletek megoldására 303
11.4. Homogén egyenletek 307
11,5*. A szinusz és a koszinusz legegyszerűbb egyenlőtlenségei... 310
11,6*. Az érintő és a kotangens legegyszerűbb egyenlőtlenségei. . . 315
11,7*. Az egyenlőtlenségeket a legegyszerűbbre csökkentjük az ismeretlen 319 helyettesítésével
11,8*. Segédszög 322 bevezetése
11,9*. Az ismeretlen helyettesítése t = sin x + cos x 327
Történelmi információk 330
FEJEZET III. A VALÓSZÍNŰSÉGELMÉLET ELEMEI
12. § 333. esemény valószínűsége
12.1. Az eseményvalószínűség fogalma 333
12.2. Eseményvalószínűségek tulajdonságai 338
13. §*. Frekvencia. Feltételes valószínűség 342
13.1*. Az esemény relatív gyakorisága 342
13.2*. Feltételes valószínűség. Független események 344
14. §*. Várható érték. A nagy számok törvénye 348
14.1*. Matematikai elvárás 348
14.2*. Nehéz tapasztalat 353
14,3*. Bernoulli képlete. A nagy számok törvénye 355
Történelmi információk 359
ÁTTEKINTÉSI FELADATOK 362
Tárgymutató 407
Válaszok 410