9В. Решите неравенство  \({\log _{{{\left( {\sqrt 5 } \right)}^{x + \frac{1}{3}}}}}{5^{\frac{4}{{{x^2} + 3x}}}} \le \frac{6}{{3x + 1}}\).

Ответ

ОТВЕТ: \(\left[ {-4;\;-3} \right) \cup \left( {-\frac{1}{3};\;0} \right) \cup \left[ {1;\;\infty } \right).\)

Решение

\({\log _{{{\left( {\sqrt 5 } \right)}^{x + \frac{1}{3}}}}}{5^{\frac{4}{{{x^2} + 3x}}}} \le \frac{6}{{3x + 1}}.\)

Запишем ОДЗ: 

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{5^{\frac{4}{{{x^2} + 3x}}}} > 0,\;\;\,\;}\\{{{\left( {\sqrt 5 } \right)}^{x + \frac{1}{3}}} > 0,}\\{{{\left( {\sqrt 5 } \right)}^{x + \frac{1}{3}}} \ne 1,\,}\\{3x + 1 \ne 0\;\;\;\,}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\begin{array}{*{20}{c}}{{x^2} + 3x \ne 0,}\\{x + \frac{1}{3} \ne 0,\;\;\,}\end{array}}\\{x \ne -\frac{1}{3}\;\;\;\;\;\,\;}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\begin{array}{*{20}{c}}{x\left( {x + 3} \right) \ne 0,}\\{x \ne -\frac{1}{3},\;\;\;\;\;\;\;}\end{array}}\\{x \ne -\frac{1}{3}\;\;\;\,\;\;\;\,\;}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

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

\({\log _{{{\left( {\sqrt 5 } \right)}^{x + \frac{1}{3}}}}}{5^{\frac{4}{{{x^2} + 3x}}}} \le \frac{6}{{3x + 1}}\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\frac{{\frac{4}{{{x^2} + 3x}}}}{{x + \frac{1}{3}}}{\log _{\sqrt 5 }}5 \le \frac{6}{{3x + 1}}\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;\frac{{24}}{{\left( {3x + 1} \right)\left( {{x^2} + 3x} \right)}} \le \frac{6}{{3x + 1}}\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\frac{{24-6{x^2}-18x}}{{\left( {3x + 1} \right)\left( {{x^2} + 3x} \right)}} \le 0\left| {:-6} \right.\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\frac{{{x^2} + 3x-4}}{{\left( {3x + 1} \right)\left( {{x^2} + 3x} \right)}} \ge 0\;\;\,\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\frac{{\left( {x-1} \right)\left( {x + 4} \right)}}{{\left( {3x + 1} \right)x\left( {x + 3} \right)}} \ge 0.\)

Решим полученное неравенство методом интервалов:

Следовательно,  \(x \in \left[ {-4;\;-3} \right) \cup \left( {-\frac{1}{3};\;0} \right) \cup \left[ {1;\;\infty } \right).\)

Так как ОДЗ  \(x \in \left( {-\infty ;-3} \right) \cup \left( {-3;-\frac{1}{3}} \right) \cup \left( {-\frac{1}{3};0} \right) \cup \left( {0;\infty } \right),\)  то решение исходного неравенства будет иметь вид:  \(x \in \left[ {-4;\;-3} \right) \cup \left( {-\frac{1}{3};\;0} \right) \cup \left[ {1;\;\infty } \right).\)

Ответ:  \(\left[ {-4;\;-3} \right) \cup \left( {-\frac{1}{3};\;0} \right) \cup \left[ {1;\;\infty } \right).\)