Математика№15Показательное неравенствоСредняя
Решите неравенство
50x2+50x+12,527x+1−3⋅9x+1+3x+2−1≥0. Показать решениеСкрыть решение
Разложим числитель на множители.
Сделаем замену
3x=t.
Тогда
27x+1=27⋅33x=27t3,
3⋅9x+1=27⋅32x=27t2,
3x+2=9⋅3x=9t.
Поэтому числитель равен
27t3−27t2+9t−1.
Это куб разности:
27t3−27t2+9t−1=(3t−1)3.
Возвращаясь к переменной x, получаем
27x+1−3⋅9x+1+3x+2−1=(3x+1−1)3.
Теперь разложим знаменатель:
50x2+50x+12,5=12,5(4x2+4x+1),
50x2+50x+12,5=12,5(2x+1)2.
Исходное неравенство принимает вид
12,5(2x+1)2(3x+1−1)3≥0.
Знаменатель обращается в ноль при
2x+1=0,
x=−21.
Поэтому
x=−21.
При остальных значениях x знаменатель положителен, так как является произведением положительного числа и квадрата.
Следовательно, достаточно решить неравенство
(3x+1−1)3≥0.
Так как третья степень сохраняет знак, получаем
3x+1−1≥0,
3x+1≥1,
3x+1≥30.
Функция 3x возрастает, поэтому
x+1≥0,
x≥−1.
Исключаем точку
x=−21,
в которой исходное выражение не определено.
Получаем
x∈[−1;−21)∪(−21;+∞).
Ответ:
x∈[−1;−21)∪(−21;+∞).