Алгебра
Неравенства

Показательные неравенства

Никольский «Алгебра 11»
Суть
  • af(x)>ag(x)a^{f(x)} > a^{g(x)}: при a>1a > 1 знак сохраняется (f>gf > g), при 0<a<10 < a < 1 — ПЕРЕВОРАЧИВАЕТСЯ (f<gf < g). Это главное правило темы.
  • Всё к одному основанию: 4x=22x4^x = 2^{2x}, (13)x=3−x\left(\dfrac{1}{3}\right)^x = 3^{-x} — отрицательный показатель часто удобнее дробного основания.
  • Замена t=ax>0t = a^x > 0 превращает неравенство в квадратное по tt; после решения вернуться к xx, помня про t>0t > 0.
  • Выносите общий множитель: 2x+2−2x=2x(4−1)=3⋅2x2^{x+2} - 2^x = 2^x(4 - 1) = 3\cdot 2^x.
  • Показательная функция положительна: ax>−5a^x > -5 верно всегда, ax<0a^x < 0 — никогда.
Типичные ошибки
  • Забывают перевернуть знак при основании меньше единицы.
  • После замены записывают ответ в tt, не возвращаясь к xx.
  • Отбрасывают условие t>0t > 0 и тащат отрицательный корень квадратного уравнения в решение.
Разобранные примеры
Решите неравенство 2 x>82^{\,x}>8.разбор
  1. 8=238=2^3. Основание 2>12>1 — знак неравенства сохраняется.
  2. x>3x>3.
Ответ: x>3x>3
Решите неравенство 0,5 x≥40{,}5^{\,x}\ge 4.разбор
  1. 4=0,5−24=0{,}5^{-2}. Основание 0,5<10{,}5<1 — знак неравенства ПЕРЕВОРАЧИВАЕТСЯ.
  2. x≤−2x\le -2.
Ответ: x≤−2x\le -2