Математика№15Показательное неравенствоСредняя
Решите неравенство
x−123x−2⋅4x+1+5⋅2x+2−16≥0. Показать решениеСкрыть решение
Разложим числитель на множители.
Сделаем замену
2x=t,t>0.
Тогда
23x=t3,
2⋅4x+1=2⋅4⋅4x=8⋅22x=8t2,
5⋅2x+2=20⋅2x=20t.
Поэтому числитель принимает вид
t3−8t2+20t−16.
Разложим полученный многочлен на множители:
t3−8t2+20t−16=(t−2)(t2−6t+8),
t3−8t2+20t−16=(t−2)2(t−4).
Возвращаемся к переменной x:
23x−2⋅4x+1+5⋅2x+2−16=(2x−2)2(2x−4).
Получаем неравенство
x−1(2x−2)2(2x−4)≥0.
Найдём нули числителя:
2x−2=0,
2x=2,
x=1,
и
2x−4=0,
2x=4,
x=2.
Знаменатель обращается в ноль при
x=1.
Поэтому точка
x=1
не входит в область допустимых значений.
Множитель
(2x−2)2
неотрицателен и не меняет знак.
Поэтому знак дроби определяется выражением
x−12x−4.
Критические точки:
x=1,x=2.
На промежутке
(−∞;1)
числитель и знаменатель отрицательны, поэтому дробь положительна.
На промежутке
(1;2)
числитель отрицателен, а знаменатель положителен, поэтому дробь отрицательна.
При
x≥2
дробь неотрицательна, причём при x=2 она равна нулю.
Следовательно,
x∈(−∞;1)∪[2;+∞).
Ответ:
x∈(−∞;1)∪[2;+∞).