97В. Решите неравенство  \(\frac{4}{3}\log _3^2{\left( {5x-6} \right)^3}-{\log _3}{\left( {5x-6} \right)^3} \cdot {\log _3}{x^6} \le -6\,\,\log _3^2\frac{1}{x}\).

Ответ

ОТВЕТ: \(\left[ {1,44;\,\,1,5} \right].\)

Решение

\(\frac{4}{3}\log _3^2{\left( {5x-6} \right)^3}-{\log _3}{\left( {5x-6} \right)^3} \cdot {\log _3}{x^6} \le -6\,\,\log _3^2\frac{1}{x}.\)

Запишем ОДЗ:  \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\begin{array}{*{20}{c}}{{{\left( {5x-6} \right)}^3} > 0,\,}\\{{x^6} > 0,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,}\end{array}}\\{\frac{1}{x} > 0\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{5x-6 > 0,}\\{x > 0\;\;\;\;\;\;\;\;}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;x > \frac{6}{5}.\)

\(\frac{4}{3}\log _3^2{\left( {5x-6} \right)^3}-{\log _3}{\left( {5x-6} \right)^3} \cdot {\log _3}{x^6} \le -6\,\,\log _3^2\frac{1}{x}\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;12\log _3^2\left( {5x-6} \right)-18{\log _3}\left( {5x-6} \right) \cdot {\log _3}\left| x \right| \le -6\,\,\log _3^2x.\)

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

\(12\log _3^2\left( {5x-6} \right)-18{\log _3}\left( {5x-6} \right) \cdot {\log _3}x \le -6\,\,\log _3^2x\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;2\log _3^2\left( {5x-6} \right)-3{\log _3}\left( {5x-6} \right) \cdot {\log _3}x + \,\,\log _3^2x \le 0\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;2\log _3^2\left( {5x-6} \right)-2{\log _3}\left( {5x-6} \right) \cdot {\log _3}x + \,\,\log _3^2x-{\log _3}\left( {5x-6} \right) \cdot {\log _3}x \le 0\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;2{\log _3}\left( {5x-6} \right)\, \cdot \left( {{{\log }_3}\left( {5x-6} \right)-{{\log }_3}x} \right)-{\log _3}x \cdot \left( {{{\log }_3}\left( {5x-6} \right)-{{\log }_3}x} \right) \le 0\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;\left( {{{\log }_3}\left( {5x-6} \right)-{{\log }_3}x} \right)\left( {2{{\log }_3}\left( {5x-6} \right)-{{\log }_3}x} \right) \le 0.\)

Решим полученное неравенство методом интервалов при условии, что  \(x > \frac{6}{5}\):

\( \left( {{{\log }_3}\left( {5x-6} \right)-{{\log }_3}x} \right)\left( {2{{\log }_3}\left( {5x-6} \right)-{{\log }_3}x} \right) = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{{\log }_3}\left( {5x-6} \right) = {{\log }_3}x,\,\;}\\{2{{\log }_3}\left( {5x-6} \right) = {{\log }_3}x}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{5x-6 = x\;\;\;\,\,}\\{{{\left( {5x-6} \right)}^2} = x}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{4x-6 = 0,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,\;\;\,}\\{25{x^2}-61x + 36 = 0}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 1,5,\;\,}\\{\begin{array}{*{20}{c}}{x = 1,\;\;\;\;\;}\\{x = 1,44.}\end{array}}\end{array}} \right.\)

Таким образом, решением исходного неравенства является:  \(x \in \left[ {1,44;\,\,1,5} \right].\)

Ответ:  \(\left[ {1,44;\,\,1,5} \right].\)