15. Неравенства: #194986
Решите неравенство:
$$(25^x-4\cdot5^x)^2+8\cdot5^x<2\cdot25^x+15$$
- Преобразование неравенства:
$$(5^{2x}-4\cdot5^x)^2-2(5^{2x}-4\cdot5^x)-15<0$$
Введем замену: $t=5^{2x}-4\cdot5^x$ - Решение квадратного неравенства:
$$t^2-2t-15<0$$
Корни: $t=-3$ и $t=5$
Решение: $-3<t<5$ - Обратная замена и решение системы:
$$\begin{cases}5^{2x}-4\cdot5^x>-3 \\ 5^{2x}-4\cdot5^x<5\end{cases}$$ a) Первое неравенство:
$$5^{2x}-4\cdot5^x+3>0$$
Замена $a=5^x$:
$$a^2-4a+3>0\Rightarrow a<1\text{ или }a>3$$
Решение:
$$x<0\text{ или }x>\log_53$$ b) Второе неравенство:
$$5^{2x}-4\cdot5^x-5<0$$ Замена $b=5^x$: $$b^2-4b-5<0$$
$$0<b<5\Rightarrow x<1$$ - Объединение решений:
- Для $x<0$: выполняется оба условия
- Для $x>\log_53$: должно быть $x<1$ Итоговое решение:
$$x\in(-\infty;0)\cup(\log_53;1)$$
Ответ: $$(-\infty;0)\cup(\log_53;1)$$