Решите неравенство
Сначала зафиксируем область допустимых значений. Аргумент логарифма должен быть строго положителен:
Всё дальнейшее мы ищем внутри промежутка ; любой кандидат вне его отбрасывается автоматически.
Разбираем случаи по знаку : от него зависят и , и направление неравенства. Обозначим . Неравенство имеет вид . Естественный шаг — разделить на , но знак определяет и то, чему равен , и то, меняется ли знак неравенства, поэтому три случая , , нужно разобрать по отдельности.
Случай . Здесь , и деление на положительное число сохраняет направление:
Основание меньше , поэтому — убывающая функция: неравенство переворачивается в . Значит,
Вместе с условием это даёт .
Случай . Теперь , а деление неравенства на отрицательное число меняет знак на противоположный:
Снова пользуемся убыванием : неравенство превращается в :
Все такие отрицательны и лежат в области определения, поэтому подходит весь луч .
Случай — его нельзя пропускать. Прямая подстановка даёт и , то есть неравенство превращается в верное . Изолированная точка — настоящее решение, хотя она не попадает ни в один из промежутков; именно её и потеряло бы неаккуратное деление на .
Собираем ответ и проверяем. Множество решений:
Проверим две граничные точки: при имеем и , так что левая часть равна — достигается равенство. При имеем и , левая часть равна — снова равенство. Контрольное значение из отброшенной зоны, скажем , даёт , что меньше , — значит, оно исключено правильно.
Need to solve a different problem like this? Open the solver →