Для решения неравенства логарифм по основанию 2 от (x в квадрате минус 5x плюс 7) меньше 0, следуем следующим шагам:
- Определим область определения логарифма.
- Логарифм определен только для положительных значений, поэтому необходимо решить неравенство:
x в квадрате минус 5x плюс 7 > 0.
- Решим квадратное уравнение.
- Для этого находим дискриминант: D = b^2 - 4ac, где a = 1, b = -5, c = 7.
- D = (-5)^2 - 4 * 1 * 7 = 25 - 28 = -3.
- Так как дискриминант отрицательный, данное квадратное уравнение не имеет действительных корней, а значит,
x в квадрате минус 5x плюс 7 > 0 для любого x.
- Решим основное неравенство.
- Теперь нужно решить неравенство:
логарифм по основанию 2 от (x в квадрате минус 5x плюс 7) < 0.
- Поскольку логарифм по основанию 2 отрицателен, это означает, что аргумент логарифма должен быть меньше 1:
x в квадрате минус 5x плюс 7 < 1.
- Преобразуем неравенство.
- Переносим 1 в левую часть:
x в квадрате минус 5x плюс 6 < 0.
- Теперь решим это квадратное неравенство.
- Находим корни квадратного уравнения.
- Находим дискриминант: D = (-5)^2 - 4 * 1 * 6 = 25 - 24 = 1.
- Корни уравнения:
x1 = (5 + 1) / 2 = 3 и
x2 = (5 - 1) / 2 = 2.
- Решаем неравенство.
- Теперь необходимо определить, на каком промежутке функция x в квадрате минус 5x плюс 6 меньше 0.
- Корни 2 и 3 разбивают числовую прямую на три промежутка:
(-∞, 2),
(2, 3),
(3, +∞).
- Проверяем знак на каждом промежутке:
- При x < 2 (например, x = 0): 0^2 - 5*0 + 6 = 6 > 0.
- При 2 < x < 3 (например, x = 2.5): (2.5)^2 - 5*2.5 + 6 = 6.25 - 12.5 + 6 = -0.25 < 0.
- При x > 3 (например, x = 4): 4^2 - 5*4 + 6 = 16 - 20 + 6 = 2 > 0.
- Таким образом, неравенство x в квадрате минус 5x плюс 6 < 0 выполняется на промежутке
(2, 3).
Ответ: Решение неравенства логарифм по основанию 2 от (x в квадрате минус 5x плюс 7) < 0:
x принадлежит промежутку (2, 3).