Метод рационализации неравенств
Отметим, что нестандартность этого метода заключается в том, что его изучение не входит в школьную программу, и он отсутствует в учебниках для общеобразовательной школы. Часть подобных неравенств могла быть решена сведением к совокупности двух систем.
При решении логарифмических неравенств метод рационализации опирается на следующее утверждение.
Утверждение 1.Знак выражения
совпадает со знаком выражения
, где
,
.
В частности, знак выражения
совпадает со знаком выражения
, а знак выражения
совпадает со знаком выражения
.
Доказательствопроведем в два этапа.
1. Пусть
т.е.
причем
. (
)
Если число
то по свойству убывающей логарифмической функции имеем
. Значит, выполняется система неравенств

откуда следует неравенство
верное на области определения выражения 
Если число
то
. Следовательно, имеет место неравенство

Обратно, если выполняется неравенство
на области (
), то оно на этой области равносильно совокупности двух систем неравенств
и 
Из каждой системы следует неравенство
т.е. 
Аналогично, рассматриваются неравенства вида

2.Пусть некоторое число
и
тогда имеем
.
Знак последнего выражения совпадает со знаком выражения
или
Пример 19. (ЕГЭ 2011). Решить неравенство
Решение. 1-й способ. Область определения неравенства задается системой

Отсюда получаем, что данное неравенство определено при всех значениях 

.
Используем рационализацию последнего неравенства
.
Отсюда решения
. Учитывая ОДЗ, находим окончательно
.
Решение. 2-й способ. Множество
– область определения данного неравенства.
Приведем данное неравенство к виду

или
.
Так как знак выражения
совпадает со знаком выражения
([1], стр. 22), то получим
.
Последнее неравенство имеет решения
. С учетом ОДЗ получим
.
Ответ:
.
Пример 20.Решить неравенство

.
Решение. Область определения неравенства задается системой
или 
Учитывая, что при
выражение
положительно, преобразуем данное неравенство на его области определения
.
Для решения последнего неравенства используем метод рационализации:



.
Ответ.
.
Используем метод рационализации еще к одному виду логарифмических неравенств ([1], стр. 22).
Утверждение 2.Знак выражения
совпадает со знаком выражения
, где
,
.
Доказательство. Так как


то, используя рационализацию неравенств, получаем, что знак последнего выражения совпадает со знаком выражения
или
.
Решим выше рассмотренный пример 6.
Пример 21.Решить неравенство
.
Решение.Данноенеравенство приведем к следующему виду
,
которое равносильно системе неравенств

.
Ответ:
.
Метод оценки
Иногда неравенство
устроено так, что на всей ОДЗ неизвестной имеют место неравенства
и
при некотором А. В этом случае:
а) решение неравенства
сводится к нахождению тех значений
, для которых одновременно
и
;
б) решение неравенства
сводится к нахождению тех решений неравенства
, для которых определена функция
.