Задача: решить неравенство 36^x - 5·6^x - 6 ≤ 0.
Пошаговое решение
- Введём замену
- Пусть t = 6^x. Тогда t > 0 для любого действительного x.
- Замена даёт: 36^x = (6^2)^x = 6^{2x} = (6^x)^2 = t^2.
Итак неравенство превращается в квадратное по t: t^2 - 5t - 6 ≤ 0.
- Решим квадратное неравенство
- Найдём корни квадратного многочлена t^2 - 5t - 6 = 0.
- Факториал: t^2 - 5t - 6 = (t - 6)(t + 1) = 0.
- Корни: t = 6 и t = -1.
Так как коэффицент перед t^2 положительный, парабола открывается вверх, и неравенство ≤ 0 выполняется на отрезке между корнями: t ∈ [-1, 6].
- Учтём условие t = 6^x > 0
- Из интервала t ∈ [-1, 6] нас интересует пересечение с положительными t: t ∈ (0, 6].
- То есть 0 < t ≤ 6.
- Обратное подстановке
- 0 < 6^x ≤ 6. Так как основание 6 > 1, функция 6^x возрастания, и неравенство 6^x ≤ 6 эквивалентно x ≤ 1.
- Ответ
- Решение: x ≤ 1.
Проверка на границе:
- При x = 1: 36^1 - 5·6^1 - 6 = 36 - 30 - 6 = 0, т.е. верно включает точку 1.
- При x = 0: 1 - 5·1 - 6 = -10 ≤ 0, верно.
Итого: множество решений неравенства состоит из всех действительных x, не превосходящих 1.