Чтобы решить неравенство \( 1 - 3^x < \frac{5}{9} + 3^{x-1} \), начнём с его упрощения.
Шаг 1: Перенос слагаемых
Переносим все слагаемые с \( 3^x \) в одну сторону: \[ 1 - 3^x - 3^{x-1} < \frac{5}{9} \]
Шаг 2: Упрощение второго слагаемого
Обратите внимание, что \( 3^{x-1} = \frac{3^x}{3} \): \[ 1 - 3^x - \frac{3^x}{3} < \frac{5}{9} \] Объединим выражения: \[ 1 - 3^x \left(1 + \frac{1}{3}\right) < \frac{5}{9} \] Упрощаем: \[ 1 - 3^x \cdot \frac{4}{3} < \frac{5}{9} \]
Шаг 3: Перенос 1
Теперь перенесем 1 на правую сторону: \[ -3^x \cdot \frac{4}{3} < \frac{5}{9} - 1 \] Переведем 1 в девятки: \[ -3^x \cdot \frac{4}{3} < \frac{5}{9} - \frac{9}{9} \] \[ -3^x \cdot \frac{4}{3} < \frac{-4}{9} \]
Шаг 4: Умножаем обе стороны на -1
При умножении на отрицательное число знак неравенства изменяется: \[ 3^x \cdot \frac{4}{3} > \frac{4}{9} \] Теперь умножим на \(\frac{3}{4}\): \[ 3^x > \frac{4}{9} \cdot \frac{3}{4} \] \[ 3^x > \frac{3}{9} \] Упрощаем: \[ 3^x > \frac{1}{3} \]
Шаг 5: Логарифмирование
Для удобства перейдем к логарифмам или вспомним, что \( 3^x = \frac{1}{3} \) соответствует \( x = -1 \): \[ x > -1 \]
Ответ
Таким образом, решение неравенства: \[ x > -1 \]
Это означает, что любое значение \( x \), большее -1, будет удовлетворять данному неравенству.