69В. Решите неравенство  \(\left( {{3^{\frac{{x-2}}{2}}}-1} \right)\sqrt {{3^x}-10\sqrt {{3^x}}  + 9}  \ge 0\).

Ответ

ОТВЕТ: \(\left\{ 0 \right\} \cup \left[ {4;\;\infty } \right).\)

Решение

\(\left( {{3^{\frac{{x-2}}{2}}}-1} \right)\sqrt {{3^x}-10\sqrt {{3^x}}  + 9}  \ge 0.\)

Найдём ОДЗ:  \({3^x}-10\sqrt {{3^x}}  + 9 \ge 0.\)

Пусть  \({3^{\frac{x}{2}}} = t.\)  Тогда неравенство примет вид:  \({t^2}-10t + 9 \ge 0.\)

\({t^2}-10t + 9 = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{t} = 1,\;}\\{{t} = 9.}\end{array}} \right.\)

\({t^2}-10t + 9 \ge 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left( {t-1} \right)\left( {t-9} \right) \ge 0.\)

Решим полученное неравенство методом интервалов:

\(\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{t \le 1,}\\{t \ge 9}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{3^{\frac{x}{2}}} \le 1,}\\{{3^{\frac{x}{2}}} \ge 9\;}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{3^{\frac{x}{2}}} \le {3^0},}\\{{3^{\frac{x}{2}}} \ge {3^2}\;}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{\frac{x}{2} \le 0,}\\{\frac{x}{2} \ge 2\;}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x \le 0,}\\{x \ge 4.}\end{array}} \right.\)

Таким образом, ОДЗ:  \(x\, \in \,\left( {-\infty ;0} \right] \cup \left[ {4;\infty } \right).\)

Так как  \(\sqrt {{3^x}-10\sqrt {{3^x}}  + 9}  \ge 0\)  при  \(x\, \in \,\left( {-\infty ;0} \right] \cup \left[ {4;\infty } \right),\)  то последнее неравенство равносильно совокупности:

\(\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{3^{\frac{{x-2}}{2}}}-1 \ge 0,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,\,}\\{\sqrt {{3^x}-10\sqrt {{3^x}}  + 9}  = 0}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{3^{\frac{{x-2}}{2}}} \ge {3^0},\,\,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,\,}\\{\sqrt {{3^x}-10 \cdot {3^{\frac{x}{2}}} + 9}  = 0}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x-2 \ge 0,\,\,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,\,}\\{{3^x}-10 \cdot {3^{\frac{x}{2}}} + 9 = 0}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x \ge 2,\,\,\,}\\{\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0,}\\{x = 4\,.}\end{array}} \right.}\end{array}} \right.\)

Таким образом,  \(x \in \,\left\{ 0 \right\} \cup \left[ {2;\infty } \right).\)

Так как ОДЗ  \(x\, \in \,\left( {-\infty ;0} \right] \cup \left[ {4;\infty } \right),\)  то решение исходного неравенства будет иметь вид:  \(x \in \left\{ 0 \right\} \cup \left[ {4;\;\infty } \right).\)

Ответ:  \(\left\{ 0 \right\} \cup \left[ {4;\;\infty } \right).\)