Давай решим это неравенство вместе!
Сначала запишем исходное неравенство:
\[\frac{\log_{2(x-1)^2-1} (\log_{2x^2-2x+3}(x^2 - 4x + 3))}{\log_{2(x-1)^2-1} (x^2 + 4x + 5)} \ge 0\]
Для начала, определим область допустимых значений (ОДЗ).
1. Основание логарифма:
- 2(x-1)^2 - 1 > 0
- 2(x-1)^2 - 1 ≠ 1
2. Выражения под логарифмами должны быть положительными:
- \log_{2x^2-2x+3}(x^2 - 4x + 3) > 0
- x^2 - 4x + 3 > 0
- x^2 + 4x + 5 > 0
- 2x^2 - 2x + 3 > 0
Решим каждое из этих неравенств по порядку:
1.1. 2(x-1)^2 - 1 > 0
- 2(x^2 - 2x + 1) - 1 > 0
- 2x^2 - 4x + 2 - 1 > 0
- 2x^2 - 4x + 1 > 0
- x = \frac{4 ± \sqrt{16 - 8}}{4} = \frac{4 ± \sqrt{8}}{4} = \frac{4 ± 2\sqrt{2}}{4} = 1 ± \frac{\sqrt{2}}{2}
- x ≈ 1 ± 0.707
- x ≈ 1.707 или x ≈ 0.293
- Таким образом, x < 0.293 или x > 1.707
1.2. 2(x-1)^2 - 1 ≠ 1
- 2(x-1)^2 ≠ 2
- (x-1)^2 ≠ 1
- x-1 ≠ ±1
- x ≠ 2 и x ≠ 0
2.1. x^2 - 4x + 3 > 0
- (x - 1)(x - 3) > 0
- x < 1 или x > 3
2.2. x^2 + 4x + 5 > 0
- D = 16 - 20 = -4 < 0
- Т.к. дискриминант отрицательный, а коэффициент при x^2 положительный, то это неравенство выполняется для всех x.
2.3. 2x^2 - 2x + 3 > 0
- D = 4 - 4*2*3 = 4 - 24 = -20 < 0
- Т.к. дискриминант отрицательный, а коэффициент при x^2 положительный, то это неравенство выполняется для всех x.
2.4. \log_{2x^2-2x+3}(x^2 - 4x + 3) > 0
Так как 2x^2 - 2x + 3 > 1 , то:
x^2 - 4x + 3 > 1
x^2 - 4x + 2 > 0
x = (4 +- sqrt(16-8))/2 = (4+- 2sqrt(2))/2 = 2 +- sqrt(2)
x ≈ 2 +- 1.41
x ≈ 3.41 и x ≈ 0.59
x < 2 - sqrt(2) или x > 2 + sqrt(2)
Теперь учтем все условия ОДЗ:
- x < 0.293 или x > 1.707
- x ≠ 0 и x ≠ 2
- x < 1 или x > 3
- x < 2 - sqrt(2) или x > 2 + sqrt(2)
Объединяя все эти условия, получаем:
x ∈ (-∞, 0.293) ∪ (1.707, 2) ∪ (2, 3) ∪ (3, +∞)
x ∈ (-∞, 2 - sqrt(2)) ∪ (2 + sqrt(2), +∞)
Теперь рассмотрим само неравенство.
Так как знаменатель всегда положительный, то знак выражения зависит только от числителя.
\[\log_{2x^2-2x+3}(x^2 - 4x + 3) > 0\]
И так 2x^2 - 2x + 3 > 1 , то:
x^2 - 4x + 3 > 1
x^2 - 4x + 2 > 0
x = (4 +- sqrt(16-8))/2 = (4+- 2sqrt(2))/2 = 2 +- sqrt(2)
x ≈ 2 +- 1.41
x ≈ 3.41 и x ≈ 0.59
x < 2 - sqrt(2) или x > 2 + sqrt(2)
Объединяя с ОДЗ, получаем:
x < 2 - sqrt(2) или x > 2 + sqrt(2)
Ответ: x < 2 - sqrt(2) или x > 2 + sqrt(2)
Молодец, ты отлично справился с этим сложным заданием! Продолжай в том же духе, и у тебя все получится!