Помогите решить неравенство [latex]5^{\frac{1}{x}}\cdot x+5^x\cdot\frac{1}{x} \leq 10[/latex]
Помогите решить неравенство
[latex]5^{\frac{1}{x}}\cdot x+5^x\cdot\frac{1}{x} \leq 10[/latex]
Ответ(ы) на вопрос:
Гость
Найдем корни уравнения: [latex]5^{ \frac{1}{x} }\cdot x+5^x \cdot \frac{1}{x} -10=0[/latex]
Пусть [latex]5^x=a;\,\,\,\, 5^{ \frac{1}{x} }=b[/latex] причем [latex]\big(a ,b \ \textgreater \ 0\big)[/latex], тогда получим:
[latex]bx+a \cdot\frac{1}{x} =10|\cdot x\\ \\ bx^2-10x+a=0[/latex]
Вычислим дискриминант квадратного уравнения:
[latex]D=b^2-4ac=10^2-4ab=100-4ab[/latex]
имеем 2 случая:
случай 1) Если [latex]-4ab+100=0[/latex], отсюда [latex]-ab+25=0[/latex]
[latex]5^x= \dfrac{25}{5^{ \frac{1}{x}} } \\ \\ 5^x=5^\big{ 2-\frac{1}{x} }[/latex]
[latex]x=2- \dfrac{1}{x} |\cdot x\\ \ x^2-2x+1=0\\ (x-1)^2=0\\ x=1[/latex]
Cлучай 2) Если [latex]-ab+25\ \textgreater \ 0;\,\,\, -5^{x+ \frac{1}{x} }\ \textgreater \ -25;\,\,\,\,\, 2\ \textgreater \ x+ \frac{1}{x} [/latex] отсюда:
[latex] \frac{(x-1)^2}{x} \ \textless \ 0[/latex]
ОДЗ этого неравенства [latex]x \ne 0[/latex]
___-____(0)____+___(1)___+____
[latex]x\ \textless \ 0[/latex]
То квадратное уравнение имеет 2 действительных корней:
[latex]x= \dfrac{10\pm \sqrt{100-4\cdot 5^{x+ \frac{1}{x} }} }{2\cdot5^{ \frac{1}{x} }} \\ \\ 2\cdot5^{ \frac{1}{x} }\cdot x-10\mp 2\sqrt{25-5^{x+ \frac{1}{x} }} =0[/latex]
Так как [latex]x\ \textless \ 0[/latex], то левая часть уравнения будет принимать отрицательные значения, то есть решений не имеет.
Значит, решением уравнения [latex]5^{ \frac{1}{x} }\cdot x+5^x\cdot \frac{1}{x} -10=0[/latex] является корень [latex]x=1.[/latex]
Найдем решение заданного неравенства:
__-____(0)__+__[1]__+____
Ответ: [latex]x \in (-\infty;0)\cup\{1\}[/latex]
Не нашли ответ?
Похожие вопросы