77В. Решите неравенство  \({\left( {{x^2} + 1} \right)^{\lg \left( {7{x^2}-3x + 1} \right)}} + {\left( {7{x^2}-3x + 1} \right)^{\lg \left( {{x^2} + 1} \right)}} \le 2\).

Ответ

ОТВЕТ: \(\left[ {0;\frac{3}{7}} \right].\)

Решение

\({\left( {{x^2} + 1} \right)^{\lg \left( {7{x^2}-3x + 1} \right)}} + {\left( {7{x^2}-3x + 1} \right)^{\lg \left( {{x^2} + 1} \right)}} \le 2.\)

Запишем ОДЗ:  \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x^2} + 1 > 0,\;\;\;\;\;\;\;\;}\\{7{x^2}-3x + 1 > 0}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x \in R,}\\{x \in R\,}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;x \in R.\)

Так как  \({a^{{{\log }_c}b}} = {a^{\frac{{{{\log }_a}b}}{{{{\log }_a}c}}}} = {\left( {{a^{{{\log }_a}b}}} \right)^{\frac{1}{{{{\log }_a}c}}}} = {b^{{{\log }_c}a}},\)  то полученное неравенство примет вид:

\({\left( {{x^2} + 1} \right)^{\lg \left( {7{x^2}-3x + 1} \right)}} + {\left( {{x^2} + 1} \right)^{\lg \left( {7{x^2}-3x + 1} \right)}} \le 2\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;2{\left( {{x^2} + 1} \right)^{\lg \left( {7{x^2}-3x + 1} \right)}} \le 2\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;{\left( {{x^2} + 1} \right)^{\lg \left( {7{x^2}-3x + 1} \right)}} \le 1\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;{\left( {{x^2} + 1} \right)^{\lg \left( {7{x^2}-3x + 1} \right)}} \le {\left( {{x^2} + 1} \right)^0}.\)

Так как  \({x^2} + 1 \ge 1\)  при  \(x \in R,\) то:

\({\left( {{x^2} + 1} \right)^{\lg \left( {7{x^2}-3x + 1} \right)}} \le {\left( {{x^2} + 1} \right)^0}\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\lg \left( {7{x^2}-3x + 1} \right) \le 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\lg \left( {7{x^2}-3x + 1} \right) \le \lg 1\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;7{x^2}-3x + 1 \le 1\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;x\left( {7x-3} \right) \le 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;x \in \left[ {0;\frac{3}{7}} \right].\)

Таким образом, решением исходного неравенства является:  \(x \in \left[ {0;\frac{3}{7}} \right].\)

Ответ:  \(\left[ {0;\frac{3}{7}} \right].\)