Упр.406 ГДЗ Алимов 10-11 класс (Алгебра)
Решить неравенство.
Пусть $$t=\log_a x.$$ Тогда исходное неравенство принимает вид
$$\frac{1}{t-1}+\frac{1}{t^2+1}<-\frac{3}{2}.$$
Перенесём всё в левую часть и приведём к общему знаменателю:
$$\frac{1}{t-1}+\frac{1}{t^2+1}+\frac{3}{2}<0,$$
$$\frac{2(t^2+1)+2(t-1)+3(t-1)(t^2+1)}{2(t-1)(t^2+1)}<0.$$
Упростим числитель:
$$2t^2+2+2t-2+3(t^3-t^2+t-1)=3t^3-t^2+5t-3.$$
Тогда
$$\frac{3t^3-t^2+5t-3}{2(t-1)(t^2+1)}<0.$$
Так как $$t^2+1>0$$ при всех $$t,$$ знак дроби определяется знаком числителя и множителя $$t-1.$$ Найдём корни числителя:
$$3t^3-t^2+5t-3=0.$$
Проверим рациональные корни. При $$t=\frac12$$:
$$3\cdot\frac18-\frac14+5\cdot\frac12-3=\frac38-\frac14+\frac52-3=0.$$
Значит, $$t=\frac12$$ — корень, и
$$3t^3-t^2+5t-3=\left(t-\frac12\right)(3t^2+\frac12 t+6).$$
Квадратный множитель всегда положителен, так как его дискриминант
$$D=\left(\frac12\right)^2-4\cdot 3\cdot 6=\frac14-72<0.$$
Следовательно, знак числителя определяется только множителем $$t-\frac12.$$ Получаем неравенство
$$\frac{t-\frac12}{t-1}<0.$$
Отсюда
$$\frac12<t<1.$$
Возвращаемся к переменной $$x$$:
$$\frac12<\log_a x<1.$$
Далее учитываем монотонность логарифмической функции.
Если $$a>1,$$ то
$$a^{1/2}<x<a,$$
то есть
$$\sqrt{a}<x<a.$$
Если $$0<a<1,$$ то знак неравенств меняется:
$$a<x<a^{1/2},$$
то есть
$$a<x<\sqrt{a}.$$
Ответ
Если $$a>1,$$ то $$\sqrt{a}<x<a.$$ Если $$0<a<1,$$ то $$a<x<\sqrt{a}.$$







