Краткий ответ:
1)
Пусть , тогда:
, значит — любое число;
Выражение имеет смысл при:
Ответ: .
2)
Пусть , тогда:
Первое значение:
Второе значение:
Выражение имеет смысл при:
Ответ: .
Подробный ответ:
Задача 1
Шаг 1. Определяем область определения логарифма.
Аргумент логарифма должен быть положительным:
Шаг 2. Перепишем выражение, учитывая, что :
Шаг 3. Вынесем общий множитель :
Шаг 4. Анализируем знак произведения:
- для всех ,
- Следовательно, знак зависит от .
Требуется:
то есть
Шаг 5. Выражаем через степень двойки:
Шаг 6. Теперь перейдём к исходному неравенству:
Шаг 7. Перепишем правую часть:
поскольку по определению логарифма:
а значит
Шаг 8. Тогда неравенство эквивалентно:
Шаг 9. Основание логарифма — число между 0 и 1, логарифм убывающая функция.
Для убывающей функции знак неравенства меняется при переходе от логарифмов к аргументам:
Шаг 10. Запишем:
Шаг 11. Используем замену :
Шаг 12. Вынесем :
Шаг 13. Обозначим:
тогда
Шаг 14. Приведём к стандартному виду:
или
Шаг 15. Решаем квадратное неравенство :
Дискриминант:
Шаг 16. Так как дискриминант меньше нуля, парабола не пересекает ось .
Поскольку коэффициент при положительный (), график параболы направлен вверх.
Следовательно, выражение всегда положительно для всех .
Шаг 17. Значит неравенство выполняется при всех .
Учитывая область определения из шага 4:
Ответ:
Задача 2
Шаг 1. Определяем область определения аргумента логарифма:
Шаг 2. Запишем :
Шаг 3. Вынесем :
то есть
Шаг 4. Так как всегда, условие сводится к
то есть
Шаг 5. Перепишем:
Шаг 6. Перепишем исходное неравенство, используя свойства логарифмов:
Шаг 7. Правую часть можно представить в виде:
поскольку
Шаг 8. Вычислим:
Шаг 9. Тогда неравенство:
Шаг 10. Основание лежит в интервале , значит логарифмическая функция убывает.
Поэтому знак неравенства при переходе к аргументам меняется на противоположный:
Шаг 11. Используя замену , получаем:
Шаг 12. Введём замену:
тогда
или
что эквивалентно
Шаг 13. Решаем квадратное неравенство:
Дискриминант:
Шаг 14. Находим корни:
Шаг 15. Парабола направлена вверх, значит неравенство
выполняется при
Шаг 16. Возвращаемся к переменной :
Шаг 17. Не забываем учитывать область определения из шага 5.
Шаг 18. Итоговое решение по области:
Ответ: