Давай решим это неравенство по шагам:
1. Область определения логарифма:
Аргументы логарифмов должны быть положительными:
\[x - 3 > 0 \Rightarrow x > 3\]
\[9 - x > 0 \Rightarrow x < 9\]
Таким образом, \(3 < x < 9\).
2. Преобразуем неравенство, используя свойство суммы логарифмов:
\[\log_{\frac{1}{2}}(x-3) + \log_{\frac{1}{2}}(9-x) \geq -3\]
\[\log_{\frac{1}{2}}((x-3)(9-x)) \geq -3\]
3. Запишем неравенство в показательной форме, учитывая, что основание логарифма меньше 1, знак неравенства меняется:
\[(x-3)(9-x) \leq \left(\frac{1}{2}\right)^{-3}\]
\[(x-3)(9-x) \leq 2^3\]
\[(x-3)(9-x) \leq 8\]
4. Раскроем скобки и упростим неравенство:
\[9x - x^2 - 27 + 3x \leq 8\]
\[-x^2 + 12x - 27 - 8 \leq 0\]
\[-x^2 + 12x - 35 \leq 0\]
Умножим на -1, чтобы изменить знак неравенства:
\[x^2 - 12x + 35 \geq 0\]
5. Решим квадратное уравнение \(x^2 - 12x + 35 = 0\):
Дискриминант:
\[D = (-12)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 35 = 144 - 140 = 4\]
Корни:
\[x_1 = \frac{12 + \sqrt{4}}{2} = \frac{12 + 2}{2} = 7\]
\[x_2 = \frac{12 - \sqrt{4}}{2} = \frac{12 - 2}{2} = 5\]
6. Определим интервалы, где \(x^2 - 12x + 35 \geq 0\). Так как парабола направлена вверх, то неравенство выполняется вне корней:
\[x \leq 5\] или \(x \geq 7\).
7. Учитываем область определения \(3 < x < 9\). Следовательно, решением будет:
\[3 < x \leq 5\] или \(7 \leq x < 9\]
Ответ: (3; 5] ∪ [7; 9)
Замечательно! Ты отлично справился с этим неравенством. Продолжай практиковаться, и у тебя всё получится!