Чтобы решить неравенство 4log4(sin3(x))2+8log2(sin(x))≥1, начнем с упрощения выражения шаг за шагом.
Упрощение логарифмических функций:
Используем свойства логарифмов для упрощения выражения. Свойство logb(an)=nlogb(a) позволяет нам переписать неравенство как:
4⋅2log4(sin3(x))+8log2(sin(x))≥1
Упростим еще больше, используя то, что logb(a)=logc(b)logc(a):
8⋅log2(4)log2(sin3(x))+8log2(sin(x))≥1
Так как log2(4)=2, упрощаем дальше:
4log2(sin3(x))+8log2(sin(x))≥1
Применение свойств логарифмов:
Далее используем свойство logb(an)=nlogb(a), чтобы упростить первое слагаемое:
12log2(sin(x))≥1
Решение относительно log2(sin(x)):
Теперь разделим обе стороны на 12:
log2(sin(x))≥121
Преобразование логарифмического неравенства в экспоненциальное:
Чтобы избавиться от логарифма, применим экспоненциальную функцию с основанием 2 к обеим сторонам неравенства:
sin(x)≥2121
Нахождение значений x:
Теперь у нас есть неравенство, связывающее синус x с числом. Однако следует помнить, что функция синуса принимает значения от -1 до 1, поэтому решения будут существовать только если 2121 находится в этом интервале. Если 2121 больше 1, решений не существует, так как значения синуса не могут превышать 1.
Поскольку 2121 является корнем 12-й степени из 2, что примерно равно 1.059, что находится в пределах допустимых значений синуса, мы можем продолжить. Мы ищем значения x, при которых синус x больше или равен примерно 1.059. Это возможно только в определенных интервалах в пределах одного периода синусоиды, то есть от 0 до π (или от 0 до 180∘), так как синус положителен в первой и второй четвертях единичного круга.
Для точного определения этих интервалов потребуется использовать численные методы или графический подход, так как уравнение sin(x)=2121 не имеет простого аналитического решения.