22В. Решите неравенство  \({7^{\ln \left( {\cos \left( {-2\pi } \right)} \right)}} \ge {\log _{{x^2}}}\left( {2{x^2}-10x + 25} \right)\).

Ответ

ОТВЕТ: \(\left( {-1;\;0} \right) \cup \left( {0;\;1} \right) \cup \left\{ 5 \right\}.\)

Решение

\({7^{\ln \left( {\cos \left( {-2\pi } \right)} \right)}} \ge {\log _{{x^2}}}\left( {2{x^2}-10x + 25} \right).\)

Запишем ОДЗ:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x^2} \ne 1,\;\;\;\;\;\;\;\;\,\;\;\;\;\;\;\,\;\;}\\{{x^2} > 0,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,\;\;\;\;}\\{2{x^2}-10x + 25 > 0}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x \ne  \pm 1,\,}\\{x \ne 0,\,\,}\\{x \in R\;\;}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;x \in \left( {-\infty ;-1} \right) \cup \left( {-1;0} \right) \cup \left( {0;1} \right) \cup \left( {1;\infty } \right).\)

Заметим, что  \(\cos \left( {-2\pi } \right) = 1.\)  Тогда исходное неравенство примет вид:

\({7^{\ln \left( 1 \right)}} \ge {\log _{{x^2}}}\left( {2{x^2}-10x + 25} \right)\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;{7^0} \ge {\log _{{x^2}}}\left( {2{x^2}-10x + 25} \right)\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;{\log _{{x^2}}}\left( {2{x^2}-10x + 25} \right) \le 1\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;{\log _{{x^2}}}\left( {2{x^2}-10x + 25} \right) \le {\log _{{x^2}}}{x^2}.\)

Неравенство вида  \({\log _{a\left( x \right)}}f\left( x \right) > {\log _{a\left( x \right)}}g\left( x \right)\)  равносильно неравенству  \(\left( {a\left( x \right)-1} \right)\left( {f\left( x \right)-g\left( x \right)} \right) > 0\)  на ОДЗ исходного неравенства.

\({\log _{{x^2}}}\left( {2{x^2}-10x + 25} \right) \le {\log _{{x^2}}}{x^2}\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left( {{x^2}-1} \right)\left( {2{x^2}-10x + 25-{x^2}} \right) \le 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \)\( \Leftrightarrow \;\;\;\;\left( {x-1} \right)\left( {x + 1} \right){\left( {x-5} \right)^2} \le 0.\)

Решим полученное неравенство методом интервалов:

Следовательно,  \(x \in \left[ {-1;1} \right] \cup \left\{ 5 \right\}.\)

Найдём общее решение с ОДЗ:

Таким образом, решением исходного неравенства является:  \(x \in \left( {-1;\;0} \right) \cup \left( {0;\;1} \right) \cup \left\{ 5 \right\}.\)

Ответ:  \(\left( {-1;\;0} \right) \cup \left( {0;\;1} \right) \cup \left\{ 5 \right\}.\)