Pregunta
upstudy study bank question image url

те неравенство: \( \log _{\frac{1}{2}}\left(x^{2}-x-2\right)>-2 \)

Ask by Frank Washington. in Kazakhstan
Feb 19,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

Решение неравенства \( \log_{\frac{1}{2}}(x^{2} - x - 2) > -2 \) приводит к интервалам \( x \in (-2, -1) \cup (2, 3) \).

Solución

Нужно решить неравенство   log₍₁⁄₂₎(x² – x – 2) > –2. 1. Определим область определения логарифма. Логарифм определён, если аргумент положительный:   x² – x – 2 > 0. Решим это неравенство. Раскладываем квадратное уравнение:   x² – x – 2 = (x – 2)(x + 1). Произведение (x – 2)(x + 1) положительно, когда оба множителя положительны или оба отрицательны:  • x – 2 > 0 и x + 1 > 0 ⟹ x > 2;  • x – 2 < 0 и x + 1 < 0 ⟹ x < –1. Таким образом, область определения: x ∈ (–∞, –1) ∪ (2, +∞). 2. Преобразуем заданное неравенство. Заметим, что основание логарифма 1/2 находится в интервале (0, 1), поэтому функция логарифма является убывающей. Это означает, что неравенство log₍₁⁄₂₎(A) > B эквивалентно A < (1/2)ᴮ, при условии A > 0. Применяем это к нашему неравенству:   log₍₁⁄₂₎(x² – x – 2) > –2 ⇔ x² – x – 2 < (1/2)^(–2). Вычислим (1/2)^(–2):   (1/2)^(–2) = 2² = 4. Таким образом, получаем неравенство:   x² – x – 2 < 4. Приведём его к обычной квадратной форме:   x² – x – 2 – 4 < 0 ⟹ x² – x – 6 < 0. Найдём корни уравнения x² – x – 6 = 0:   Дискриминант: D = (–1)² – 4·1·(–6) = 1 + 24 = 25.   Корни: x = [1 ± 5]⁄2, то есть   x = (1 + 5)/2 = 3 и x = (1 – 5)/2 = –2. Неразложенное неравенство x² – x – 6 < 0 означает, что выражение отрицательно между корнями, то есть:   –2 < x < 3. 3. Теперь необходимо совместить два условия:   (i) x² – x – 2 > 0 ⟹ x ∈ (–∞, –1) ∪ (2, +∞),   (ii) x² – x – 6 < 0 ⟹ –2 < x < 3. Найдем пересечение этих множеств:  • Для x < –1: пересечение с –2 < x < 3 даёт x ∈ (–2, –1).  • Для x > 2: пересечение с –2 < x < 3 даёт x ∈ (2, 3). Таким образом, окончательное решение неравенства:   x ∈ (–2, –1) ∪ (2, 3). Ответ: x ∈ (–2, –1) ∪ (2, 3).

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

error msg
Explicar
Simplifique esta solución

The Deep Dive

Давайте начнем с преобразования неравенства. Мы знаем, что логарифм со основанием меньше 1 (в данном случае, \(\frac{1}{2}\)) меняет знак неравенства. Таким образом, можно преобразовать неравенство: \[ x^{2}-x-2 < \left(\frac{1}{2}\right)^{-2} \] Рассмотрим правую часть: \(\left(\frac{1}{2}\right)^{-2} = 4\). Теперь имеем неравенство: \[ x^{2}-x-2 < 4 \] Теперь перенесем 4 в левую часть: \[ x^{2}-x-6 < 0 \] Теперь решим квадратное неравенство \(x^{2}-x-6 < 0\). Для этого найдем корни соответствующего уравнения: \[ x^{2}-x-6 = 0 \] Используя формулу корней квадратного уравнения, получаем: \[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{1 \pm \sqrt{(-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-6)}}{2 \cdot 1} = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 24}}{2} = \frac{1 \pm 5}{2} \] Корни будут: \[ x_1 = \frac{6}{2} = 3, \quad x_2 = \frac{-4}{2} = -2 \] Теперь мы имеем корни \(x = -2\) и \(x = 3\). Чтобы решить неравенство \(x^{2}-x-6 < 0\), рассмотрим интервалы: 1. \( (-\infty, -2) \) 2. \( (-2, 3) \) 3. \( (3, +\infty) \) Проверим знак на каждом интервале: - Для интервала \((- \infty, -2)\), например, \(x = -3\): \( (-3)^2 - (-3) - 6 = 9 + 3 - 6 = 6 > 0 \) - Для интервала \((-2, 3)\), например, \(x = 0\): \(0^2 - 0 - 6 = -6 < 0\) - Для интервала \((3, +\infty)\), например, \(x = 4\): \(4^2 - 4 - 6 = 16 - 4 - 6 = 6 > 0\) Таким образом, неравенство \(x^{2}-x-6 < 0\) выполняется на интервале: \[ (-2, 3) \] Теперь, помимо этого, нужно учесть, что под логарифмом должно быть положительно, то есть: \[ x^{2} - x - 2 > 0 \] Это неравенство имеет корни \(x = -1\) и \(x = 2\). Решая его, мы находим два интервала: 1. \( (-\infty, -1) \) 2. \( (-1, 2) \) 3. \( (2, +\infty) \) Проверяя знаки, мы получаем, что: - В интервале \((- \infty, -1)\) — положительно - В интервале \((-1, 2)\) — отрицательно - В интервале \((2, +\infty)\) — положительно Таким образом, \(x^{2}-x-2 > 0\) выполняется на интервалах \((- \infty, -1)\) и \((2, +\infty)\). Теперь мы должны найти пересечение: Нас интересует интервал \((-2, 3)\) и положительные части \( (-\infty, -1) \) и \( (2, +\infty) \). Таким образом, пересечение дает: \[ (-2, -1) \cup (2, 3) \] Итак, ответ: \[ (-2, -1) \cup (2, 3) \]

preguntas relacionadas

Latest Algebra Questions

¡Prueba Premium ahora!
¡Prueba Premium y hazle a Thoth AI preguntas de matemáticas ilimitadas ahora!
Quizas mas tarde Hazte Premium
Estudiar puede ser una verdadera lucha
¿Por qué no estudiarlo en UpStudy?
Seleccione su plan a continuación
Prima

Puedes disfrutar

Empieza ahora
  • Explicaciones paso a paso
  • Tutores expertos en vivo 24/7
  • Número ilimitado de preguntas
  • Sin interrupciones
  • Acceso completo a Respuesta y Solución
  • Acceso completo al chat de PDF, al chat de UpStudy y al chat de navegación
Básico

Totalmente gratis pero limitado

  • Solución limitada
Bienvenido a ¡Estudia ahora!
Inicie sesión para continuar con el recorrido de Thoth AI Chat
Continuar con correo electrónico
O continuar con
Al hacer clic en "Iniciar sesión", acepta nuestros términos y condiciones. Términos de Uso & Política de privacidad