Давайте решим каждую часть задачи по порядку.
Часть 1: Решите неравенство: log0.5(2x - 4) < log0.5(x + 1)
- Сначала обратим внимание на то, что основание логарифма 0.5 меньше 1. Это означает, что логарифмическая функция убывает. Поэтому, если log0.5(A) < log0.5(B), то A > B. В нашем случае это означает:
- 2x - 4 > x + 1.
- Теперь решим неравенство:
- Переносим x и 4 на одну сторону:
- 2x - x > 1 + 4;
- Получаем: x > 5.
- Теперь нужно учесть область определения логарифмов. Условие для логарифма log0.5(2x - 4) требует, чтобы 2x - 4 > 0, что дает x > 2. Условие для log0.5(x + 1) требует, чтобы x + 1 > 0, что дает x > -1.
- Таким образом, область определения: x > 2. Теперь мы сравниваем это с нашим решением x > 5. Следовательно, окончательное решение:
- x > 5.
Часть 2: Решите неравенство: log5(x)2 - log5(x) > 2
- Обозначим log5(x) как y. Тогда неравенство преобразуется в:
- y2 - y - 2 > 0.
- Теперь решим квадратное неравенство. Сначала найдем корни соответствующего уравнения:
- y2 - y - 2 = 0.
- Используем формулу корней квадратного уравнения:
- y = (1 ± √(1 + 8)) / 2 = (1 ± 3) / 2.
- Это дает корни: y = 2 и y = -1.
- Теперь определим промежутки для знака неравенства. Мы имеем корни -1 и 2. Разобьем числовую прямую на интервалы:
- (-∞, -1),
- (-1, 2),
- (2, +∞).
- Теперь проверим знак на каждом интервале:
- Для y < -1 (например, y = -2): (-2)2 - (-2) - 2 = 4 + 2 - 2 = 4 > 0.
- Для -1 < y < 2 (например, y = 0): 02 - 0 - 2 = -2 < 0.
- Для y > 2 (например, y = 3): 32 - 3 - 2 = 9 - 3 - 2 = 4 > 0.
- Таким образом, неравенство выполняется на интервалах:
- Теперь вернемся к переменной x. Помним, что y = log5(x). Значит:
- log5(x) < -1 <=> x < 5-1 = 1/5.
- log5(x) > 2 <=> x > 52 = 25.
- Таким образом, окончательное решение для второй части:
- x < 1/5 или x > 25.
В итоге, мы получили решения для обеих частей задачи:
- Часть 1: x > 5.
- Часть 2: x < 1/5 или x > 25.