Назад к темам

Смешанные неравенства

Тренироваться
1

Смешанные неравенства

Зачем это в ЕГЭ. Задание №15, 2 первичных балла. Смешанные неравенства объединяют логарифмические, показательные, рациональные и иррациональные части. Это самый сложный подтип №15: нужно собрать ОДЗ из нескольких условий и корректно свести к рациональному виду.

Главная идея. Объединить ОДЗ всех частей; свести к F(x)0F(x)\gtrless 0 рационализацией или заменой; при иррациональных неравенствах — осторожно с возведением в квадрат (только при неотрицательности обеих сторон). Часто удобнее разбить на случаи, чем возводить в квадрат.

Алгоритм (чеклист).
1. Записать полное ОДЗ: аргументы логарифмов >0>0, подкоренные 0\ge0, знаменатели 0\ne0, основания >0>0 и 1\ne1.
2. Если иррациональность (A>B\sqrt{A}>B): разбить на случаи B<0B<0 (тогда A0>B\sqrt{A}\ge0>B — выполняется при A0A\ge0) и B0B\ge0 (возводим в квадрат: A>B2A>B^2 при A0A\ge0, B0B\ge0).
3. Если логарифмическо-показательное — рационализация или последовательная замена.
4. Метод интервалов для итогового рационального неравенства.
5. Пересечь с ОДЗ; объединить ветки, если были случаи.

Опоры (кратко).
- A>B\sqrt{A}>B: при B<0B<0 решение A0A\ge0; при B0B\ge0 решение A>B2A>B^2 и B0B\ge0.
- A0\sqrt{A}\ge0 всегда; A=0A=0\sqrt{A}=0\Leftrightarrow A=0.

Пример 1 (иррациональное). x+2>x\sqrt{x+2}>x.

Шаг 1. ОДЗ: x+20x+2\ge0, то есть x2x\ge-2.

Шаг 2. Случай x<0x<0: правая часть отрицательна, а x+20\sqrt{x+2}\ge0. Неравенство выполняется при x+20x+2\ge0 и x<0x<0: 2x<0-2\le x<0. Но при x=2x=-2: 0=0>2\sqrt{0}=0>-2 — верно.

Шаг 3. Случай x0x\ge0: обе части 0\ge0, возводим в квадрат: x+2>x2x+2>x^2, x2x2<0x^2-x-2<0, (x2)(x+1)<0(x-2)(x+1)<0, то есть 1<x<2-1<x<2. С учётом x0x\ge0: 0x<20\le x<2.

Шаг 4. Объединение: [2,0)[0,2)=[2,2)[-2,0)\cup[0,2)=[-2,2).

Шаг 5. Проверка: x=2x=-2: 0>20>-2 — да; x=2x=2: 2>22>2 — нет; x=1x=1: 3>1\sqrt{3}>1 — да.

Пример 2 (логарифмическо-рациональное). log3(x1)x40\frac{\log_3(x-1)}{x-4}\le0.

Шаг 1. ОДЗ: x1>0x-1>0 и x4x\ne4, то есть x>1x>1, x4x\ne4.

Шаг 2. Числитель: log3(x1)=0\log_3(x-1)=0 при x=2x=2; log3(x1)>0\log_3(x-1)>0 при x>2x>2, <0<0 при 1<x<21<x<2. Знаменатель: x4>0x-4>0 при x>4x>4, <0<0 при x<4x<4.

Шаг 3. Метод интервалов с точками 22 и 44 на ОДЗ (1,+){4}(1,+\infty)\setminus\{4\}: (1,2)(1,2) — дробь ()()=+\frac{(-)}{(-)}=+; (2,4)(2,4)(+)()=\frac{(+)}{(-)}=-; (4,+)(4,+\infty)(+)(+)=+\frac{(+)}{(+)}=+.

Шаг 4. Нужно 0\le0: интервал [2,4)[2,4). Точка x=2x=2 включена (log31=0\log_3 1=0, числитель =0=0); x=4x=4 выколота.

Типичные ошибки.
1. Возводят в квадрат без проверки знакаA>B\sqrt{A}>B при B<0B<0 не требует возведения.
2. Теряют ветку $B<0$ — и получают неполный ответ.
3. Не пересекают с ОДЗ — и включают точки, где логарифм не определён.
4. Не объединяют случаи — записывают только одну ветку.

Дальше. Полный пакет смешанных неравенств №15 в тренажёре.

Теория изучена?

Закрепи знания на практике — переходи к тренировке!

Тренироваться