Вопрос:

Решите неравенство: (log₂x-2log₂x)² +36log₂x+45<18log₂x;

Ответ:

Решение:

  1. Пусть \( y = \log_2 x \). Тогда неравенство примет вид: \( (y - 2y)^2 + 36y + 45 < 18y \)
  2. Упростим неравенство: \( (-y)^2 + 36y + 45 < 18y \)
  3. \( y^2 + 36y + 45 < 18y \)
  4. \( y^2 + 18y + 45 < 0 \)
  5. Найдем корни квадратного уравнения \( y^2 + 18y + 45 = 0 \):
  6. \( D = 18^2 - 4 · 1 · 45 = 324 - 180 = 144 \)
  7. \( \sqrt{D} = 12 \)
  8. \( y_1 = \frac{-18 + 12}{2} = -3 \)
  9. \( y_2 = \frac{-18 - 12}{2} = -15 \)
  10. Решением неравенства \( y^2 + 18y + 45 < 0 \) является интервал \( (-15; -3) \).
  11. Теперь вернемся к замене \( y = \log_2 x \):
  12. \( -15 < \log_2 x < -3 \)
  13. Так как основание логарифма \( 2 > 1 \), то:
  14. \( 2^{-15} < x < 2^{-3} \)
  15. \( \frac{1}{2^{15}} < x < \frac{1}{2^3} \)
  16. \( \frac{1}{32768} < x < \frac{1}{8} \)
  17. Учтем область определения логарифма, \( x > 0 \). Поскольку \( \frac{1}{32768} > 0 \), то область определения учтена.

Ответ: (\(\frac{1}{32768}; \frac{1}{8}\)).