1. Вычисление:
- а) \( 81^{\frac{1}{4}} - 3 \sqrt{3} \cdot 3^{\frac{1}{2}} \)
\( 81^{\frac{1}{4}} = \sqrt[4]{81} = 3 \)
\( 3 \sqrt{3} \cdot 3^{\frac{1}{2}} = 3 \cdot 3^{\frac{1}{2}} \cdot 3^{\frac{1}{2}} = 3 \cdot 3^{\frac{1}{2} + \frac{1}{2}} = 3 \cdot 3^1 = 9 \)
\( 3 - 9 = -6 \) - б) \( \log_2(50) - 2 \log_2(5) \)
\( \log_2(50) - \log_2(5^2) = \log_2(50) - \log_2(25) \)
\( \log_2(\frac{50}{25}) = \log_2(2) = 1 \)
2. Решение уравнений:
- а) \( 3^{x-4} = 1 \)
\( 3^{x-4} = 3^0 \)
\( x-4 = 0 \)
\( x = 4 \) - б) \( \log_2(2x-1) + \log_2(x+5) = \log_2(13) \)
\( \log_2((2x-1)(x+5)) = \log_2(13) \)
\( (2x-1)(x+5) = 13 \)
\( 2x^2 + 10x - x - 5 = 13 \)
\( 2x^2 + 9x - 18 = 0 \)
\( D = 9^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-18) = 81 + 144 = 225 \)
\( \sqrt{D} = 15 \)
\( x_1 = \frac{-9 + 15}{2 \cdot 2} = \frac{6}{4} = 1.5 \)
\( x_2 = \frac{-9 - 15}{2 \cdot 2} = \frac{-24}{4} = -6 \)
Проверка ОДЗ: \( 2x-1 > 0 \implies x > 0.5 \) и \( x+5 > 0 \implies x > -5 \). Подходит только \( x = 1.5 \). - в) \( 9^x - 6 \cdot 3^x - 27 = 0 \)
Пусть \( y = 3^x \). Тогда \( y^2 - 6y - 27 = 0 \)
\( D = (-6)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-27) = 36 + 108 = 144 \)
\( \sqrt{D} = 12 \)
\( y_1 = \frac{6 + 12}{2} = 9 \) и \( y_2 = \frac{6 - 12}{2} = -3 \)
\( 3^x = 9 \implies 3^x = 3^2 \implies x = 2 \)
\( 3^x = -3 \) — решений нет, так как \( 3^x > 0 \)
3. Решение неравенств:
- а) \( 5^{4x-7} > 1 \)
\( 5^{4x-7} > 5^0 \)
\( 4x-7 > 0 \)
\( 4x > 7 \)
\( x > \frac{7}{4} \) - б) \( \log_2(5x-1) > 0 \)
\( \log_2(5x-1) > \log_2(1) \)
\( 5x-1 > 1 \) и \( 5x-1 > 0 \)
\( 5x > 2 \) и \( 5x > 1 \)
\( x > \frac{2}{5} \) и \( x > \frac{1}{5} \)
Объединяем: \( x > \frac{2}{5} \)
4. Построение графика функции:
Для построения графика \( f(x) = 2x^3 - 3x^2 + 1 \) найдём первую и вторую производные:
\( f'(x) = 6x^2 - 6x \)
\( f''(x) = 12x - 6 \)
Точки экстремума:
\( 6x^2 - 6x = 0 \implies 6x(x-1) = 0 \implies x=0 \) или \( x=1 \).
При \( x=0 \), \( f(0) = 1 \) (точка максимума).
При \( x=1 \), \( f(1) = 2(1)^3 - 3(1)^2 + 1 = 2 - 3 + 1 = 0 \) (точка минимума).
Точка перегиба:
\( 12x - 6 = 0 \implies x = \frac{1}{2} \).
При \( x = \frac{1}{2} \), \( f(\frac{1}{2}) = 2(\frac{1}{8}) - 3(\frac{1}{4}) + 1 = \frac{1}{4} - \frac{3}{4} + 1 = -\frac{1}{2} + 1 = \frac{1}{2} \). Точка перегиба: \( (\frac{1}{2}, \frac{1}{2}) \).