Решение:
Чтобы решить неравенство \( \log_3 x + \log_3(x - 2) \le 1 \), нужно сначала определить область допустимых значений (ОДЗ).
- ОДЗ: аргvменты логарифмов должны быть положительными.
- \( x > 0 \)
- \( x - 2 > 0 \implies x > 2 \)
- Объединяя условия, получаем ОДЗ: \( x > 2 \).
- Используем свойство логарифмов \( \log_a b + \log_a c = \log_a (b \cdot c) \):
- \( \log_3 (x(x - 2)) \le 1 \)
- Перепишем неравенство, используя определение логарифма \( \log_a b \le c \iff b \le a^c \) при \( a > 1 \):
- \( x(x - 2) \le 3^1 \)
- \( x^2 - 2x \le 3 \)
- \( x^2 - 2x - 3 \le 0 \)
- Решим квадратное неравенство \( x^2 - 2x - 3 \le 0 \). Найдем корни уравнения \( x^2 - 2x - 3 = 0 \):
- Дискриминант \( D = (-2)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-3) = 4 + 12 = 16 \)
- Корни: \( x_1 = \frac{2 - \sqrt{16}}{2} = \frac{2 - 4}{2} = -1 \) и \( x_2 = \frac{2 + \sqrt{16}}{2} = \frac{2 + 4}{2} = 3 \)
- Парабола \( y = x^2 - 2x - 3 \) направлена ветвями вверх, поэтому \( x^2 - 2x - 3 \le 0 \) при \( -1 \le x \le 3 \).
- Теперь учтем ОДЗ \( x > 2 \) и полученное решение \( -1 \le x \le 3 \).
- Пересечение этих условий: \( 2 < x \le 3 \).
Ответ: (2; 3]