40В. Решите неравенство  \({\log _{x + 7}}{\left( {\frac{{3-x}}{{x + 1}}} \right)^2} \le 1-{\log _{x + 7}}\frac{{x + 1}}{{x-3}}\).

Ответ

ОТВЕТ: \(\left( {-7;\;-6} \right) \cup \left[ {-5;\;-2} \right] \cup \left( {3;\;\infty } \right).\)

Решение

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

Запишем ОДЗ:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{{\left( {\frac{{3-x}}{{x + 1}}} \right)}^2} > 0,}\\{\frac{{x + 1}}{{x-3}} > 0,\;\;\;\;\;}\\{x + 7 > 0,\;\;\;\;\;}\\{x + 7 \ne 1\;\;\;\;\;\;\;}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x \ne 3,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,\;\;\;\;\;\,\;\;\;\;\;\;\,}\\{x \ne -1,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}\\{x \in \left( {-\infty ;-1} \right) \cup \left( {3;\infty } \right),}\\{x > -7,\;\;\;\;\;\;\;\,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}\\{x \ne -6\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;x \in \left( {-7;-6} \right) \cup \left( {-6;-1} \right) \cup \left( {3;\infty } \right).\)

\({\log _{x + 7}}{\left( {\frac{{3-x}}{{x + 1}}} \right)^2} \le 1-{\log _{x + 7}}\frac{{x + 1}}{{x-3}}\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;{\log _{x + 7}}\left( {{{\left( {\frac{{x-3}}{{x + 1}}} \right)}^2} \cdot \frac{{x + 1}}{{x-3}}} \right) \le 1\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;{\log _{x + 7}}\left( {\frac{{x-3}}{{x + 1}}} \right) \le 1\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\;\;\;\;{\log _{x + 7}}\left( {\frac{{x-3}}{{x + 1}}} \right) \le {\log _{x + 7}}\left( {x + 7} \right).\)

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.

\({\log _{x + 7}}\left( {\frac{{x-3}}{{x + 1}}} \right) \le {\log _{x + 7}}\left( {x + 7} \right)\;\;\,\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left( {x + 7-1} \right)\left( {\frac{{x-3}}{{x + 1}}-x-7} \right) \le 0\;\;\,\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;\frac{{\left( {x + 6} \right)\left( {{x^2} + 7x + 10} \right)}}{{x + 1}} \ge 0\;\;\,\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\frac{{\left( {x + 6} \right)\left( {x + 2} \right)\left( {x + 5} \right)}}{{x + 1}} \ge 0.\)

Решим полученное неравенство методом интервалов:

Следовательно,  \(x \in \left( {-\infty ;-6} \right] \cup \left[ {-5;-2} \right] \cup \left( {-1;\infty } \right).\)

Найдём общее решение с ОДЗ:

Таким образом, решением исходного неравенства является:  \(x \in \left( {-7;\;-6} \right) \cup \left[ {-5;\;-2} \right] \cup \left( {3;\;\infty } \right).\)

Ответ:  \(\left( {-7;\;-6} \right) \cup \left[ {-5;\;-2} \right] \cup \left( {3;\;\infty } \right).\)