Учитывая ограничения (∗), модуль в знаменателе раскроется со знаком "плюс":
5x2−xlog3(9x)⋅log4(64x)≤0
По методу рационализации:
x(5x−1)(9x−1)(64x−1)≤0
С учётом ограничения получаем ответ: x∈(0;641]∪[91;51)
Учитывая ограничения (∗), модуль в знаменателе раскроется со знаком "плюс":
x2−xlog2(8x)⋅log3(27x)≤0
По методу рационализации:
x(x−1)(8x−1)(27x−1)≤0
С учётом ограничения получаем ответ: x∈(0;271]∪[81;1)
Вернёмся к исходному неравенству. С учётом (∗), logx3>0 при любом значении x.
Разделим на logx3:
logx3logx(x2+x−2+1)⋅log7(x2+x+1)≤1
Воспользуемся формулой logaclogab=logcb:
log3(x2+x−2+1)⋅log7(x2+x+1)≤1
Прибавим и отнимем 2 в аргументе правого логарифма:
log3(x2+x−2+1)⋅log7(x2+x−2+3)≤1
Сделаем замену t=x2+x−2,t≥0:
log3(t+1)⋅log7(t2+3)≤1
Заметим, что аргументы логарифмов всегда неотрицательны и основания логарифмов больше единицы, значит левая часть неравенства всегда неотрицательна.
Также заметим, что при t=2 оба логарифма равны 1, если же t<2 то значения логарифмов будут не превышать 1. Значит, чтобы их произведение было не больше 1, значения t должны не превышать 2.
Тогда запишем систему:
{t≥0t≤2⇔{x2+x−2≥0x2+x−2≤2
C учётом (∗) имеем:
⎩⎨⎧x2+x−2≥0x2+x−2≤2x>1⇔{x2+x−2≤4x>1⇔{x2+x−6≤0x>1⇔{(x+3)(x−2)≤0x>1⇔⇔{x∈[−3;2]x>1
(∗)6x−x2−7>0⇔x2−6x+7<0⇔(x−3−2)(x−3+2)<0x∈(3−2;3+2)
Вернёмся к неравенству:
7∣x−3∣1log2(6x−x2−7)≥1
Учитывая, что 7∣x−3∣>0 при любом значении x:
log2(6x−x2−7)≥7∣x−3∣
Проанализируем обе части неравенства.
Слева от знака неравенства логарифм по основанию 2>1, значит большему значению аргумента будет соответствовать большее значение функции.
Аргументом логарифма является квадратичная функция с отрицательным коэффициентом при старшей степени. Значит наибольшее значение функция принимает в точке x0=−2−6=3.
Найдём значение аргумента в этой точке:
6⋅3−9−7=2.
Тогда наибольшее значение левой части неравенства равно:
log22=1
Рассмотрим правую часть неравенства. 7∣x−3∣ – монотонно возрастающая функция, причем её показатель всегда неотрицателен. Значит наименьшее её значение будет в точке, где показатель равен 0.
∣x−3∣=0⇒x=3⇒7∣3−3∣=1
Получаем, что максимальное значение левой части неравенства и минимальное значение правой части неравенства равны 1 и достигаются в точке x=3.
Тогда неравенство выполняется только в том случае, когда левая часть равна правой части, то есть в точке x=3.