Решим показательное неравенство 5^x + (1/5)^x > 5 с помощью онлайн сервиса, который находится по ссылке
>>решение неравенств онлайн <<
Введём указанное неравенство в данный калькулятор:
Вы получите следующее подробное решение для неравенства:
Дано неравенство: 5 x + ( 1 5 ) x > 5 5^{x} + \left(\frac{1}{5}\right)^{x} > 5 5 x + ( 5 1 ) x > 5 Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние: 5 x + ( 1 5 ) x = 5 5^{x} + \left(\frac{1}{5}\right)^{x} = 5 5 x + ( 5 1 ) x = 5 Решаем:
Дано уравнение: 5 x + ( 1 5 ) x = 5 5^{x} + \left(\frac{1}{5}\right)^{x} = 5 5 x + ( 5 1 ) x = 5 или 5 x + ( 1 5 ) x − 5 = 0 5^{x} + \left(\frac{1}{5}\right)^{x} - 5 = 0 5 x + ( 5 1 ) x − 5 = 0 Сделаем замену v = ( 1 5 ) x v = \left(\frac{1}{5}\right)^{x} v = ( 5 1 ) x получим v − 5 + 1 v = 0 v - 5 + \frac{1}{v} = 0 v − 5 + v 1 = 0 или v − 5 + 1 v = 0 v - 5 + \frac{1}{v} = 0 v − 5 + v 1 = 0 делаем обратную замену ( 1 5 ) x = v \left(\frac{1}{5}\right)^{x} = v ( 5 1 ) x = v или x = − log ( v ) log ( 5 ) x = - \frac{\log{\left (v \right )}}{\log{\left (5 \right )}} x = − log ( 5 ) log ( v ) x 1 = 1 log ( 5 ) ( − log ( 2 ) + log ( 21 + 5 ) ) x_{1} = \frac{1}{\log{\left (5 \right )}} \left(- \log{\left (2 \right )} + \log{\left (\sqrt{21} + 5 \right )}\right) x 1 = log ( 5 ) 1 ( − log ( 2 ) + log ( 21 + 5 ) ) x 2 = 1 log ( 5 ) ( log ( − 21 + 5 ) − log ( 2 ) ) x_{2} = \frac{1}{\log{\left (5 \right )}} \left(\log{\left (- \sqrt{21} + 5 \right )} - \log{\left (2 \right )}\right) x 2 = log ( 5 ) 1 ( log ( − 21 + 5 ) − log ( 2 ) ) x 1 = 1 log ( 5 ) ( − log ( 2 ) + log ( 21 + 5 ) ) x_{1} = \frac{1}{\log{\left (5 \right )}} \left(- \log{\left (2 \right )} + \log{\left (\sqrt{21} + 5 \right )}\right) x 1 = log ( 5 ) 1 ( − log ( 2 ) + log ( 21 + 5 ) ) x 2 = 1 log ( 5 ) ( log ( − 21 + 5 ) − log ( 2 ) ) x_{2} = \frac{1}{\log{\left (5 \right )}} \left(\log{\left (- \sqrt{21} + 5 \right )} - \log{\left (2 \right )}\right) x 2 = log ( 5 ) 1 ( log ( − 21 + 5 ) − log ( 2 ) ) Данные корни x 2 = 1 log ( 5 ) ( log ( − 21 + 5 ) − log ( 2 ) ) x_{2} = \frac{1}{\log{\left (5 \right )}} \left(\log{\left (- \sqrt{21} + 5 \right )} - \log{\left (2 \right )}\right) x 2 = log ( 5 ) 1 ( log ( − 21 + 5 ) − log ( 2 ) ) x 1 = 1 log ( 5 ) ( − log ( 2 ) + log ( 21 + 5 ) ) x_{1} = \frac{1}{\log{\left (5 \right )}} \left(- \log{\left (2 \right )} + \log{\left (\sqrt{21} + 5 \right )}\right) x 1 = log ( 5 ) 1 ( − log ( 2 ) + log ( 21 + 5 ) ) являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки: x 0 < x 2 x_{0} < x_{2} x 0 < x 2 Возьмём например точку x 0 = x 2 − 1 x_{0} = x_{2} - 1 x 0 = x 2 − 1 =
/ ____\
-log(2) + log\5 - \/ 21 /
------------------------- - 1
1
log (5)
= − 1 + 1 log ( 5 ) ( log ( − 21 + 5 ) − log ( 2 ) ) -1 + \frac{1}{\log{\left (5 \right )}} \left(\log{\left (- \sqrt{21} + 5 \right )} - \log{\left (2 \right )}\right) − 1 + log ( 5 ) 1 ( log ( − 21 + 5 ) − log ( 2 ) ) подставляем в выражение 5 x + ( 1 5 ) x > 5 5^{x} + \left(\frac{1}{5}\right)^{x} > 5 5 x + ( 5 1 ) x > 5
/ ____\ / ____\
-log(2) + log\5 - \/ 21 / -log(2) + log\5 - \/ 21 /
------------------------- - 1 - ------------------------- + 1
1 1
log (5) log (5)
5 + 5 > 5
/ ____\ / ____\
-log(2) + log\5 - \/ 21 / -log(2) + log\5 - \/ 21 /
-1 + ------------------------- 1 - ------------------------- > 5
log(5) log(5)
5 + 5
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
x < 1 log ( 5 ) ( log ( − 21 + 5 ) − log ( 2 ) ) x < \frac{1}{\log{\left (5 \right )}} \left(\log{\left (- \sqrt{21} + 5 \right )} - \log{\left (2 \right )}\right) x < log ( 5 ) 1 ( log ( − 21 + 5 ) − log ( 2 ) )
_____ _____
\ /
-------ο-------ο-------
x2 x1
Другие решения неравенства будем получать переходом на следующий полюс
и т.д.
Ответ: x < 1 log ( 5 ) ( log ( − 21 + 5 ) − log ( 2 ) ) x < \frac{1}{\log{\left (5 \right )}} \left(\log{\left (- \sqrt{21} + 5 \right )} - \log{\left (2 \right )}\right) x < log ( 5 ) 1 ( log ( − 21 + 5 ) − log ( 2 ) ) x > 1 log ( 5 ) ( − log ( 2 ) + log ( 21 + 5 ) ) x > \frac{1}{\log{\left (5 \right )}} \left(- \log{\left (2 \right )} + \log{\left (\sqrt{21} + 5 \right )}\right) x > log ( 5 ) 1 ( − log ( 2 ) + log ( 21 + 5 ) )
Также вы будете иметь графическое решение показательного неравенства: