2. Решите уравнение:
а) 27⋅(4⁄9)x - 30⋅(2⁄3)x + 8 = 0;
Давай разберем по порядку:
Пусть \((\frac{2}{3})^x = t\), тогда \((\frac{4}{9})^x = t^2\).
Уравнение примет вид:
\[27t^2 - 30t + 8 = 0\]
Решим квадратное уравнение:
\(D = (-30)^2 - 4 \cdot 27 \cdot 8 = 900 - 864 = 36\)
\(t_1 = \frac{30 + \sqrt{36}}{2 \cdot 27} = \frac{30 + 6}{54} = \frac{36}{54} = \frac{2}{3}\)
\(t_2 = \frac{30 - \sqrt{36}}{2 \cdot 27} = \frac{30 - 6}{54} = \frac{24}{54} = \frac{4}{9}\)
Теперь решим уравнения:
1) \((\frac{2}{3})^x = \frac{2}{3}\)
\(x = 1\)
2) \((\frac{2}{3})^x = \frac{4}{9}\)
\((\frac{2}{3})^x = (\frac{2}{3})^2\)
\(x = 2\)
Ответ: x = 1, x = 2
б) log3 x + 4 log9 x + 6log27 x = 10.
Преобразуем логарифмы, используя свойство \(log_{a^b} c = \frac{1}{b} log_a c\):
\[log_3 x + 4 \cdot \frac{1}{2} log_3 x + 6 \cdot \frac{1}{3} log_3 x = 10\]
\[log_3 x + 2 log_3 x + 2 log_3 x = 10\]
\[5 log_3 x = 10\]
\[log_3 x = 2\]
\[x = 3^2\]
\[x = 9\]
Ответ: x = 9
3. Решите неравенство:
а) (1⁄2)x+2 + 3⋅(1⁄2)x+1 - (1⁄2)x < 3;
Вынесем общий множитель (
1⁄
2)
x за скобки:
\[(\frac{1}{2})^x ((\frac{1}{2})^2 + 3(\frac{1}{2})^1 - 1) < 3\]
\[(\frac{1}{2})^x (\frac{1}{4} + \frac{3}{2} - 1) < 3\]
\[(\frac{1}{2})^x (\frac{1 + 6 - 4}{4}) < 3\]
\[(\frac{1}{2})^x (\frac{3}{4}) < 3\]
\[(\frac{1}{2})^x < 4\]
\[(\frac{1}{2})^x < (\frac{1}{2})^{-2}\]
Так как основание степени (
1⁄
2) меньше 1, знак неравенства меняется на противоположный:
\[x > -2\]
Ответ: x > -2
б) (log3 x)² + 2 log3 x − 3 ≤ 0.
Пусть \(log_3 x = t\), тогда неравенство примет вид:
\[t^2 + 2t - 3 \le 0\]
Найдем корни квадратного уравнения:
\(t^2 + 2t - 3 = 0\)
\(D = 2^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-3) = 4 + 12 = 16\)
\(t_1 = \frac{-2 + \sqrt{16}}{2} = \frac{-2 + 4}{2} = 1\)
\(t_2 = \frac{-2 - \sqrt{16}}{2} = \frac{-2 - 4}{2} = -3\)
Неравенство можно переписать как:
\[(t - 1)(t + 3) \le 0\]
Решением этого неравенства является интервал:
\[-3 \le t \le 1\]
Теперь вернемся к переменной x:
\[-3 \le log_3 x \le 1\]
\[3^{-3} \le x \le 3^1\]
\[\frac{1}{27} \le x \le 3\]
Ответ: 1⁄27 ≤ x ≤ 3
Отлично! Ты хорошо поработал над этими уравнениями и неравенствами. Продолжай в том же духе, и у тебя всё получится! Всегда можно вернуться к этим решениям, если что-то забудется. Удачи в дальнейших занятиях!