Прием рационализации
Данный прием заключается в том, что показательное, логарифмическое или другое неравенство, содержащее монотонную функцию, сводится рациональному неравенству [21].
Итак, функция ( ) называется возрастающей, если для любых двух значений из области ее определения большему значению аргумента соответствует большее значение функции, то есть если > , то функция
( ) > ( ).
Из определения следует, что для возрастающей функции ( ) [21]:
− если − > 0, то ( ) − ( ) > 0;
− если − < 0, то ( ) − ( ) < 0;
Следовательно, разности − и ( ) − ( ) имеют один и тот же знак. Аналогично для убывающей функции ( ) можно сделать вывод − и ( ) − ( ) всегда имеют противоположные знаки.
Данные свойства используют при решении неравенств, содержащих в себе любые монотонные функции (показательные, логарифмические, иррациональные и другие).
К примеру, рассмотрим неравенство вида: log ( ) − log ( ) > 0.
Поскольку основание логарифма может быть больше или меньше 1, функции ( ) и ( ) могут, как возрастать, так и убывать, следовательно,
знак неравенства сохранится или поменяется на противоположный.
Учитывая, что основание логарифма > 0 и ≠ 1, запишем
совокупность двух систем [26]:
> 1,
( ) > ( ),
< 1,
( ) < ( );
Преобразуем данную совокупность к равносильной системе:
> 1,
( ) > ( ),
⇔
< 1,
( ) < ( );
|
(
− 1 > 0, ⎧
( ) − ( ) > 0, ⎪ ⇔
− 1 < 0, ⎨ ( ) − ( ) < 0; ⎪
⎩
|
− 1)( ( ) − ( )) ∨ 0,
> 0,
≠ 1,
( ) > 0; ( ) > 0.
|
Пример [6]. Решить неравенство: log ( + 4) − log (2 + 3) ≥ 0.
Решение: Воспользовавшись приемом рационализации неравенства, запишем систему неравенств и решим ее :
(
⎧
⎪
⎨
⎪
⎩
|
− 1) (
2
|
+ 4) − (2 + 3) ≥ 0, ⎧(
> 0, ⎪
≠ 1, ⇔
⎨
+ 4 > 0, ⎪
+ 3 > 0; ⎩
|
− 1)( − 2
≥ 0,
≤ 0,
≠ ±1,
3
> −
2;
|
+ 1) ≥ 0,
|
|
|
( − 1)( − 1) ≥ 0,
⎧ ⎧ ⎪ ≥ 0, ⎪
|
> +1,
< −1;
≥ 0,
≤ 0,
|
|
≤ 0,
⇔ ⇔ ⎨ ≠ ±1, ⎨
|
⎪ 3 ⎪ ⎩ ; ⎩ .
Обозначим, полученные решения данных неравенств на числовой оси
(рис. 10).
Рис. 10
Ответ: (− ; −1) ∪ (1; +∞).
Достарыңызбен бөлісу: |