Присоединиться

Математика·Неравенства·9–11 класс

Решить показательное неравенство 2^(x² − 3x) < 16

Условие

Решите показательное неравенство 2x23x<162^{x^2-3x} < 16. Ответ запишите в виде числового промежутка.

Ответ

x(1;4)x \in (-1; 4)

Решение по шагам

  1. Шаг 1. Приводим обе части к одному основанию

    Слева стоит степень двойки, поэтому и справа удобно получить степень двойки:

    16=2222=2416 = 2 \cdot 2 \cdot 2 \cdot 2 = 2^4

    Неравенство принимает вид 2x23x<242^{x^2-3x} < 2^4.

    Область допустимых значений искать не нужно: выражение 2f(x)2^{f(x)} определено при любом xx и всегда положительно.

  2. Шаг 2. Переходим от степеней к показателям

    Основание степени равно 2, а 2>12 > 1, поэтому функция y=2ty = 2^t возрастает: большему показателю соответствует большее значение степени. Значит, сравнение самих степеней равносильно сравнению их показателей, и знак неравенства сохраняется:

    x23x<4x^2 - 3x < 4

    Если бы основание было меньше единицы (например, 0,50{,}5), функция убывала бы и знак неравенства пришлось бы поменять на противоположный.

Осталось ещё 2 шага — откроются после входа:

  • Шаг 3. Решаем полученное квадратное неравенство
  • Шаг 4. Записываем ответ и проверяем
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Частые ошибки

  • Меняют знак неравенства при переходе к показателям: разворачивать знак нужно только при основании из промежутка от 0 до 1.

  • Записывают 1616 как 424^2 и сравнивают показатели у степеней с разными основаниями.

  • Решают уравнение x23x=4x^2 - 3x = 4 и берут внешние промежутки x<1x < -1, x>4x > 4 вместо внутреннего.

  • Ищут несуществующую область допустимых значений вида x23x>0x^2 - 3x > 0 — показатель степени может быть любым числом.

Другие задачи по теме «Неравенства»