Veil 26 ноября 2019 в 06:59

Помогите, пожалуйста, решить комбинированный №15 из ЕГЭ по математике (бывш. С3)
Ответ 3/4\ \textless \ x \leq 7

*Не думаю что это решение лучшее, но другого я просто не увидел.
Найдем ОДЗ:
4x-3  textgreater   0
x  textgreater   frac{3}{4}
Исходя из данных ограничений, можно открыть модуль и переписать неравенство в другом виде:
 frac{{x^3-8+6x(2-x)} }{4x-3} leq (4x-3)^{1/2}
Числитель дроби можно преобразовать:
x^3-8+6x(2-x)=(x-2)(x^2+2x+4-6x)=(x-2)^3
Таким образом мы пришли к этому:
frac{(x-2)^3}{4x-3}  leq (4x-3)^{1/2}
Перенесем все в одну часть, внесем под один знаменатель:
frac{(x-2)^3-((4x-3)^{1/2})^3}{4x-3} leq 0
Раскроем числитель как разность кубов:
frac{((x-2)- sqrt{4x-3})((x-2)^2-(x-2)sqrt{4x-3}+4x-3)}{4x-3} leq 0
Попробуем решить это неравенство методом интервалов, т.е. для начала найдем нули функции:
1) (x-2)- sqrt{4x-3}=0
 left { {{(4x-3)=(x-2)^2} atop {x geq 2}} right.
Единственное решение x=7
(и второе решение не влияет на знак неравенства, положительно)
2) (x-2)^2-(x-2)sqrt{4x-3}+4x-3=0
 left { {{4x-3=(x-2)^2+2(x-2) frac{4x-3}{x-2} +(frac{4x-3}{x-2})^2} atop {(x-2)+frac{4x-3}{x-2} geq 0}} right.
После частичного упрощения верхнего уравнения системы получим:
 left { {{-x^2-1=(frac{4x-3}{x-2})^2} atop {xgeq 2}} right.
Дальше решать смысла нет, т.к. верхнее уравнение не будет иметь решений (левая часть равенства всегда отрицательна, правая - положительна)
Одновременно с этим знак выражения
(x-2)^2-(x-2)sqrt{4x-3}+4x-3
на допустимом (ОДЗ) интервале всегда положителен, поэтому оно никак не влияет на знак неравенства.*

Тогда все наше первоначальное неравенство эквивалентно данному:
 frac{x-7}{4x-3}  leq 0
Его решением и будет являться (с учетом ОДЗ)
 frac{3}{4}  textless  x leq 7

* Можно обосновать так:
a^2-ab+b^2=  textgreater  (frac{a}{b} )^2-(frac{a}{b})+1 (в нашем случае уместно)
D textless  0, коэффициент при числе в квадрате положителен, значит и все значения функции на интервале ОДЗ положительны.
Для комментирования необходимо зарегистрироваться на сайте