Вопрос задан 27.04.2025 в 14:20. Предмет Математика. Спрашивает Ким Настя.

Хотелось свериться с вашим ответом. Неравенство 2^x+3*2^-x<=(меньше или равно)4

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Салыбек Нұртлеу.

Неравенство, о котором идет речь, можно записать следующим образом:

2x+3⋅2−x≤52^x + 3 \cdot 2^{-x} \leq 5

Для того чтобы решить его, давайте применим несколько шагов.

Шаг 1: Подставим новое обозначение

Чтобы упростить выражение, подставим y=2xy = 2^x. Тогда 2−x=1y2^{-x} = \frac{1}{y}, и неравенство примет вид:

y+3⋅1y≤5y + 3 \cdot \frac{1}{y} \leq 5

Шаг 2: Умножим обе части неравенства на yy

Для избавления от дроби умножим обе части неравенства на yy, при этом предполагаем, что y>0y > 0 (так как y=2xy = 2^x, а основание степени больше 0). Получаем:

y2+3≤5yy^2 + 3 \leq 5y

Шаг 3: Переносим все в одну сторону

Переносим все элементы в одну сторону, чтобы получить квадратное неравенство:

y2−5y+3≤0y^2 - 5y + 3 \leq 0

Шаг 4: Решаем квадратное неравенство

Теперь решим квадратное неравенство. Для этого сначала найдем дискриминант (D) квадратного уравнения y2−5y+3=0y^2 - 5y + 3 = 0:

D=(−5)2−4⋅1⋅3=25−12=13D = (-5)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 3 = 25 - 12 = 13

Так как дискриминант положительный, у уравнения есть два действительных корня. Мы можем найти их по формуле:

y=−(−5)±132⋅1=5±132y = \frac{-(-5) \pm \sqrt{13}}{2 \cdot 1} = \frac{5 \pm \sqrt{13}}{2}

Приблизительно:

y1=5−132≈0.697,y2=5+132≈4.303y_1 = \frac{5 - \sqrt{13}}{2} \approx 0.697, \quad y_2 = \frac{5 + \sqrt{13}}{2} \approx 4.303

Теперь нужно исследовать знак выражения y2−5y+3y^2 - 5y + 3 на интервалах, определяемых корнями y1y_1 и y2y_2. Неравенство y2−5y+3≤0y^2 - 5y + 3 \leq 0 выполняется для значений yy на интервале:

y1≤y≤y2y_1 \leq y \leq y_2

Шаг 5: Переводим обратно в переменную xx

Помним, что y=2xy = 2^x. То есть:

0.697≤2x≤4.3030.697 \leq 2^x \leq 4.303

Чтобы найти xx, возьмем логарифм по основанию 2 от обеих частей неравенства:

log⁡2(0.697)≤x≤log⁡2(4.303)\log_2(0.697) \leq x \leq \log_2(4.303)

Приблизительно:

−0.514≤x≤2.097-0.514 \leq x \leq 2.097

Ответ:

Неравенство 2x+3⋅2−x≤52^x + 3 \cdot 2^{-x} \leq 5 выполняется при x∈[−0.514,2.097]x \in [-0.514, 2.097].

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос