Решим неравенство ( \log_3 x \leq 2 ) графически и подробно объясним каждую стадию.
Шаг 1: Понять неравенство
Неравенство ( \log_3 x \leq 2 ) означает, что мы ищем все значения ( x ), для которых логарифм по основанию 3 от ( x ) меньше или равен 2. Помним, что логарифм — это такая степень, в которую нужно возвести основание, чтобы получить указанное число.
Шаг 2: Переписывание неравенства
Перепишем неравенство в экспоненциальной форме:
[
\log_3 x \leq 2 \implies x \leq 3^2
]
Шаг 3: Вычисление границы
Вычислим ( 3^2 ):
[
3^2 = 9
]
Таким образом, неравенство преобразуется в:
[
x \leq 9
]
Шаг 4: Ограничение на ( x )
Однако, следует помнить о свойстве логарифмов: аргумент логарифма должен быть положительным. То есть:
[
x > 0
]
Шаг 5: Совмещение условий
Теперь объединим оба условия:
[
0 < x \leq 9
]
Шаг 6: Графическое представление
Чтобы графически изобразить это неравенство, нарисуем координатную прямую:
- Отметим точку 0 и точку 9.
- Поскольку ( x ) должно быть больше 0, заштрихуем (или закрасим) положительную часть оси.
- Так как ( x ) также должно быть меньше или равно 9, мы заштрихуем отрезок от 0 до 9 и обозначим 9 с закрашенной точкой, указывая, что 9 включено в решение.
Вывод
Решение неравенства ( \log_3 x \leq 2 ) в интервале:
[
x \in (0, 9]
]
Графически это соответствует закрашенному отрезку от 0 до 9, включая 9 и исключая 0.