64В. Решите неравенство  \(\log _{0,5}^{\;2}\left( {-{{\log }_3}x} \right)-{\log _{0,5}}\log _3^2x \le 3\).

Ответ

ОТВЕТ: \(\left[ {\frac{1}{9};\;\frac{1}{{\sqrt[8]{3}}}} \right].\)

Решение

\(\log _{0,5}^{\;2}\left( {-{{\log }_3}x} \right)-{\log _{0,5}}\log _3^2x \le 3.\)

Найдём ОДЗ:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{-{{\log }_3}x > 0,}\\{x > 0\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{{\log }_3}x < 0,}\\{x > 0\;\;\;\;\;\;\;\,}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{{\log }_3}x < {{\log }_3}1,}\\{x > 0\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x < 1,}\\{x > 0\,}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;0 < x < 1.\)

\(\log _{0,5}^{\;2}\left( {-{{\log }_3}x} \right)-{\log _{0,5}}\log _3^2x \le 3\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\log _{0,5}^{\;2}\left( {-{{\log }_3}x} \right)-2{\log _{0,5}}\left| {{{\log }_3}x} \right|-3 \le 0.\)

Так как  \({\log _3}x < 0,\)  то  \(\left| {{{\log }_3}x} \right| = -{\log _3}x.\)  Тогда полученное неравенство примет вид: 

\(\log _{0,5}^2\left( {-{{\log }_3}x} \right)-2{\log _{0,5}}\left( {-{{\log }_3}x} \right)-3 \le 0.\)

Пусть  \({\log _{0,5}}\left( {-{{\log }_3}x} \right) = t.\)  Последнее неравенство примет вид:

\({t^2}-2t-3 \le 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left( {t-3} \right)\left( {t + 1} \right) \le 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;-1 \le t \le 3.\)

Вернёмся к прежней переменной:

\(-1 \le {\log _{0,5}}\left( {-{{\log }_3}x} \right) \le 3\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;{\log _{0,5}}2 \le {\log _{0,5}}\left( {-{{\log }_3}x} \right) \le {\log _{0,5}}0,125\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;2 \ge -{\log _3}x \ge \frac{1}{8}\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;-2 \le {\log _3}x \le -\frac{1}{8}\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;{\log _3}\frac{1}{9} \le {\log _3}x \le {\log _3}{3^{-\frac{1}{8}}}\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\frac{1}{9} \le x \le \frac{1}{{\sqrt[8]{3}}}.\)

Таким образом, решением исходного неравенства является:  \(x \in \left[ {\frac{1}{9};\;\frac{1}{{\sqrt[8]{3}}}} \right].\)

Ответ:  \(\left[ {\frac{1}{9};\;\frac{1}{{\sqrt[8]{3}}}} \right].\)