74В. Решите неравенство  \({9^{\sqrt x }} \le 6 \cdot {9^x}-5 \cdot {3^{\sqrt x }} \cdot {3^x}\).

Ответ

ОТВЕТ: \(\left\{ 0 \right\} \cup \left[ {1;\infty } \right).\)

Решение

\({9^{\sqrt x }} \le 6 \cdot {9^x}-5 \cdot {3^{\sqrt x }} \cdot {3^x}.\)

Запишем ОДЗ:  \(x \ge 0.\)

\({9^{\sqrt x }}-6 \cdot {9^x} + 5 \cdot {3^{\sqrt x }} \cdot {3^x} \le 0\left| {:{9^x} > 0} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\frac{{{9^{\sqrt x }}}}{{{9^x}}}-6 + \frac{{5 \cdot {3^{\sqrt x }} \cdot {3^x}}}{{{3^x} \cdot {3^x}}} \le 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;{9^{\sqrt x -x}} + 5 \cdot {3^{\sqrt x -x}}-6 \le 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;{3^{2\left( {\sqrt x -x} \right)}} + 5 \cdot {3^{\sqrt x -x}}-6 \le 0.\)

Пусть  \({3^{\sqrt x -x}} = t.\)  Тогда неравенство примет вид:  \({t^2} + 5t-6 \le 0.\)

\({t^2} + 5t-6 = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{t} = -6,}\\{{t} = 1.\;\;}\end{array}} \right.\)

\({t^2} + 5t-6 \le 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left( {t + 6} \right)\left( {t-1} \right) \le 0.\)

Решим полученное неравенство методом интервалов:

\(-6 \le t \le 1\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;-6 \le {3^{\sqrt x -x}} \le {3^0}\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{3^{\sqrt x -x}} \ge -6,}\\{{3^{\sqrt x -x}} \le {3^0}\;\,}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x \ge 0,\;\,\,}\\{\sqrt x  \le x.}\end{array}} \right.\)

Так как  \(x \ge 0\),  то обе части последнего неравенства неотрицательны. Поэтому:

\(\sqrt x  \le x\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;x \le {x^2}\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;x\left( {x-1} \right) \ge 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;x \in \left( {-\infty ;0} \right] \cup \left[ {1;\infty } \right).\)

Так как ОДЗ  \(x \ge 0,\)  то решение исходного неравенства будет иметь вид:  \(x \in \left\{ 0 \right\} \cup \left[ {1;\infty } \right).\)

Ответ:  \(\left\{ 0 \right\} \cup \left[ {1;\infty } \right).\)