MathTest.uz
Algebra

Logarifmik tengsizliklar

murakkab 240 daqiqa logarithmic inequalitiesdomainmonotonicityincreasing logarithmdecreasing logarithminequality reversalsame-base inequalitiessign chartsubstitutioninterval notationexact endpointsverification

Nima uchun muhim?

Logarifmik tengsizliklarda algebraik o‘zgartirishning o‘zi yetarli emas: avval barcha logarifmlar aniqlangan domain topiladi, keyin asosga qarab log funksiyaning o‘suvchi yoki kamayuvchi ekanligi hisobga olinadi. Aynan 0<b<1 holatida tengsizlik yo‘nalishini almashtirish eng muhim farqdir. Bu ko‘nikma eksponensial tengsizliklar, threshold masalalari, pH/desibel shkala chegaralari, algoritm murakkabligi va analizdagi log ifodalar uchun tayanch bo‘ladi.

O'quv maqsadlari

  • Logarifmik tengsizlik va uning real yechimini aniqlash
  • Har bir log argumenti uchun musbatlik shartlarini yozish
  • Logarifm asosi uchun b>0 va b≠1 shartlarini qo‘llash
  • Domain-first yechim algoritmini qo‘llash
  • b>1 bo‘lganda log funksiyaning o‘suvchanligini qo‘llash
  • 0<b<1 bo‘lganda log funksiyaning kamayuvchanligini qo‘llash
  • Bir xil asosli log tengsizliklarda yo‘nalishni to‘g‘ri saqlash yoki almashtirish
  • Logarifmik ifodani constant bilan taqqoslab argument tengsizligiga o‘tish
  • Log yig‘indisi va ayirmasini single-log shaklga keltirish
  • Power rule orqali koeffitsiyentlarni ehtiyotkorlik bilan qayta yozish
  • Algebraik tengsizlik yechimini original domain bilan kesish
  • Qat’iy va noqat’iy tengsizliklarda endpointlarni to‘g‘ri tanlash
  • Log argumentining nol bo‘ladigan nuqtalarini domain chegarasi sifatida chiqarib tashlash
  • Kvadrat va ratsional argumentli log tengsizliklarni yechish
  • t=log_b(x) almashtirish bilan log-polynomial tengsizliklarni yechish
  • Ratsional log ifodalar uchun critical-point va sign-chart usulini qo‘llash
  • ln va common log tengsizliklarini yechish
  • Turli asoslarni change-of-base orqali xavfsiz normallashtirish
  • Manfiy koeffitsiyent yoki manfiy ln(b) sabab yo‘nalish almashishini aniqlash
  • Bo‘sh va butun domain yechim to‘plamlarini ajratish
  • Exact endpointlarni saqlab interval notationda javob yozish
  • Yakuniy yechim to‘plamini original tengsizlik va domain bo‘yicha tekshirish
Logarifmik tengsizlikni yechishda uchta qatlam bir vaqtda nazorat qilinadi: DOMAIN, MONOTONLIK va ALGEBRA. Real logarifm uchun har bir argument musbat, asos esa musbat va 1 ga teng bo‘lmasligi kerak. Agar b>1 bo‘lsa, y=log_b x qat’iy o‘suvchi: log_b u < log_b v aynan u<v ga teng kuchli, albatta u>0 va v>0 domainda. Agar 0<b<1 bo‘lsa, funksiya qat’iy kamayuvchi va tartib teskari: log_b u < log_b v aynan u>v ga teng kuchli. Shuning uchun xavfsiz workflow: 1) original domainni yozish; 2) imkon bo‘lsa loglarni bir xil asos/single-log shaklga keltirish; 3) asosning monotonligini aniqlash; 4) algebraik tengsizlikni yechish; 5) natijani original domain bilan kesish; 6) qat’iy/noqat’iy endpointlarni tekshirib interval notationda yozish.

Ta'riflar

Logarifmik tengsizlik · Logarithmic inequality

Noma’lum logarifm argumentida yoki logarifmik ifoda tarkibida qatnashib, <, >, ≤ yoki ≥ belgisi bilan berilgan tengsizlik.

Log qatnashgan va qaysi x lar tengsizlikni rost qilishi so‘raladigan ifoda.

Misol: log_2 x>3.

Bu emas: log_2 8=3 — bu tenglik, tengsizlik emas.

💡 Real yechimlar faqat original domainda olinadi.

Yechim · Solution

Original logarifmik tengsizlik aniqlangan va rost bo‘ladigan real son.

Qiymat domainni ham, taqqoslashni ham qanoatlantiradi.

Misol: x=10, log_2 x>3 uchun yechim.

Bu emas: x=-10 log_2 x>3 uchun real yechim emas.

💡 Avval aniqlanish, keyin rostlik.

Yechimlar to‘plami · Solution set

Original tengsizlikni qanoatlantiruvchi barcha real sonlar majmui.

Ko‘pincha interval yoki intervallar birlashmasi ko‘rinishida yoziladi.

Misol: x>8 uchun (8,∞).

Bu emas: Faqat bitta test nuqtani final javob deb yozish.

💡 Endpoint inclusion tengsizlik va domain shartiga bog‘liq.

Domain · Aniqlanish sohasi

Barcha log argumentlari musbat va barcha log asoslari yaroqli bo‘lgan x lar to‘plami.

Tengsizlik qayerda real ma’noga ega ekanini belgilaydi.

Misol: ln(x-2) uchun x>2.

Bu emas: x≠2 deb yozish yetarli emas.

💡 Har bir argument alohida >0 shart beradi.

Yaroqli asos · Valid base

Real logarifm asosi b>0 va b≠1 shartlarini qanoatlantiradi.

Asos musbat, lekin 1 emas.

Misol: b=2 yoki b=1/2.

Bu emas: b=1.

💡 Asos monotonlik yo‘nalishini ham belgilaydi.

O‘suvchi logarifm · Increasing logarithm

b>1 bo‘lsa y=log_b x funksiyasi (0,∞) da qat’iy o‘suvchi.

Katta argument katta log qiymat beradi.

Misol: log_2 8>log_2 4.

Bu emas: log_2 8<log_2 4.

💡 Bir xil asosli tengsizlikda yo‘nalish saqlanadi.

Kamayuvchi logarifm · Decreasing logarithm

0<b<1 bo‘lsa y=log_b x funksiyasi (0,∞) da qat’iy kamayuvchi.

Katta argument kichik log qiymat beradi.

Misol: log_(1/2) 8<log_(1/2) 4.

Bu emas: log_(1/2) 8>log_(1/2) 4.

💡 Bir xil asosli tengsizlikda yo‘nalish teskari bo‘ladi.

Tartibni saqlash · Order preservation

Qat’iy o‘suvchi funksiya qo‘llanganda u<v ekvivalent ravishda f(u)<f(v) beradi.

b>1 log tengsizliklarda belgi o‘zgarmaydi.

Misol: log_3 u≤log_3 v ⇔ u≤v, u,v>0.

Bu emas: 0<b<1 holatida ham belgini saqlash.

💡 Domain shartlari bilan birga qo‘llanadi.

Tartibni teskarilash · Order reversal

Qat’iy kamayuvchi funksiya qo‘llanganda u<v ekvivalent ravishda f(u)>f(v) beradi.

0<b<1 log tengsizliklarda belgi almashadi.

Misol: log_(1/3)u<log_(1/3)v ⇔ u>v.

Bu emas: b>1 da belgi almashtirish.

💡 Eng ko‘p uchraydigan xato manbai.

Qat’iy tengsizlik · Strict inequality

< yoki > belgili tengsizlik; algebraik tenglik chegarasi odatda yechimga kirmaydi.

Chegara ochiq endpoint bo‘ladi, agar boshqa sabab bilan chiqarilmasa.

Misol: x>4 → (4,∞).

Bu emas: x≥4 ni x>4 deb olish.

💡 Domain endpointlari baribir ochiq bo‘lishi mumkin.

Noqat’iy tengsizlik · Non-strict inequality

≤ yoki ≥ belgili tengsizlik; tenglik nuqtasi original ifoda aniqlangan bo‘lsa yechimga kirishi mumkin.

Endpointni kiritishdan oldin domainni tekshirish kerak.

Misol: log_2 x≥2 → x≥4.

Bu emas: Argument nol bo‘ladigan endpointni ≥ sababli kiritish.

💡 Log 0 mavjud emas.

Kritik nuqta · Critical point

Tengsizlik ifodasining ishorasi yoki aniqlanishi o‘zgarishi mumkin bo‘lgan nol, maxraj noli yoki domain chegarasi.

Son o‘qini test intervallarga bo‘ladigan nuqta.

Misol: ln x/(ln x+1) da x=1/e va x=1.

Bu emas: Tasodifiy x ni kritik nuqta deb olish.

💡 Sign-chart usulining tayanchi.

Domain chegarasi · Domain boundary

Log argumenti 0 ga teng bo‘ladigan yoki base yaroqsiz bo‘ladigan chegaraviy nuqta.

U nuqta odatda interval endpoint, lekin log aniqlanmagani uchun kirmaydi.

Misol: ln(x-3): x=3.

Bu emas: x=4 ni domain chegarasi deb olish.

💡 ≤ yoki ≥ bo‘lsa ham log 0 endpoint kirmaydi.

Ishora jadvali · Sign chart

Kritik nuqtalar ajratgan intervallarda ifoda ishorasini aniqlash usuli.

Har intervaldan test nuqta olinib + yoki − belgisi topiladi.

Misol: ln x/(ln x+1)≥0 uchun interval testi.

Bu emas: Faqat numerator ildizini tekshirib maxrajni unutish.

💡 Ratsional/log-ratsional tengsizliklarda kuchli usul.

Interval testi · Test interval

Kritik nuqtalar orasidagi bitta nuqtada ifoda ishorasini tekshirib butun interval ishorasini aniqlash.

Uzilish yoki nol bo‘lmagan intervalda uzluksizlik ishorani saqlaydi.

Misol: x=0.2,0.5,2 kabi testlar.

Bu emas: Kritik nuqtaning o‘zini test nuqta sifatida tanlash.

💡 Avval domain va critical points to‘liq bo‘lishi kerak.

Bir xil asosli log tengsizlik · Same-base log inequality

Ikkala tomon bir xil yaroqli b asosli logarifm bo‘lgan tengsizlik.

Monotonlik bilan argumentlar taqqoslanadi.

Misol: log_5(x+1)>log_5 3.

Bu emas: log_2 x>log_3 4 — same-base emas.

💡 b>1 va 0<b<1 alohida holatlar.

Single-log tengsizlik

Log xossalari bilan bir tomoni bitta logarifmga keltirilgan tengsizlik.

Ko‘p logni bitta argument orqali taqqoslashga yordam beradi.

Misol: log_2x+log_2(x-2)>3 ⇒ log_2(x(x-2))>3.

Bu emas: Turli asosli loglarni bevosita qo‘shish.

💡 Original individual domain saqlanadi.

Log-polynomial tengsizlik

t=log_b x almashtirishdan keyin polynomial tengsizlikka aylanadigan ifoda.

Log qiymati yangi o‘zgaruvchi sifatida olinadi.

Misol: (log_2x)^2-3log_2x+2≤0.

Bu emas: log_2(x^2-3x)≤0 — bu boshqa struktura.

💡 Oxirida t dan x ga qaytiladi.

Log-ratsional tengsizlik

Log ifodalar numerator yoki maxrajda qatnashadigan ratsional tengsizlik.

Nol va uzilish nuqtalari sign-chart bilan boshqariladi.

Misol: ln x/(ln x+1)≥0.

Bu emas: Maxraj nol bo‘lishi mumkinligini e’tiborsiz qoldirish.

💡 Maxraj nol nuqtasi hech qachon kirmaydi.

Exact endpoint

Chegaraviy qiymatni e, daraja, ildiz yoki boshqa aniq algebraik shaklda saqlash.

Decimalga erta o‘tmaslik.

Misol: x=e^{-1}.

Bu emas: x≈0.37 ni exact endpoint o‘rniga ishlatish.

💡 Approximation zarur bo‘lsa finalda qo‘shiladi.

Bo‘sh yechim to‘plami · Empty solution set

Original domain va algebraik shartlarning kesishmasi bo‘sh bo‘lgan holat.

Hech bir real x tengsizlikni rost qilmaydi.

Misol: ln(x-1)>ln(1-x) da domainning o‘zi bo‘sh.

Bu emas: Qiyin ko‘ringan har tengsizlikni ∅ deb olish.

💡 S=∅.

Butun domain yechim · All-domain solution

Original domainning har bir nuqtasi tengsizlikni qanoatlantiradigan holat.

S aynan original domain bo‘ladi.

Misol: log_2x<log_2(2x), x>0 uchun barcha x>0.

Bu emas: S=R deb yozish; x≤0 da log yo‘q.

💡 Identity/constant comparison orqali chiqishi mumkin.

Fundamental tushunchalar

DOMAIN birinchi

Barcha log argumentlari va o‘zgaruvchi asoslar uchun aniqlanish shartlari transformatsiyadan oldin yoziladi.

$D_{original}$

Natija har doim original domain bilan kesishadi.

b>1: tartib saqlanadi

O‘suvchi log funksiya argumentlar tartibini saqlaydi.

$\log_bu<\log_bv\Longleftrightarrow u

b>1, u>0, v>0.

0<b<1: tartib teskari

Kamayuvchi log funksiya argumentlar tartibini teskarilaydi.

$\log_bu<\log_bv\Longleftrightarrow u>v$

0<b<1, u>0, v>0.

Logni constant bilan taqqoslash

Constantni log qiymatiga mos argumentga o‘tkazish mumkin.

$\log_bu

b>1 da u<b^c; 0<b<1 da u>b^c.

Same-base comparison

Ikki tomon bir xil base log bo‘lsa monotonlik bevosita argument comparison beradi.

$\log_bF(x)\square\log_bG(x)$

Har ikki argument >0.

Original domain invariant

Product/quotient bilan loglarni yig‘ish individual positivity shartlarini bekor qilmaydi.

$D_{orig}$

Condensed argumentning musbatligi original domain o‘rnini bosa olmaydi.

Product condensation

Bir xil base loglar yig‘indisi product logga yig‘iladi.

$\log_bu+\log_bv=\log_b(uv)$

u>0 va v>0.

Quotient condensation

Bir xil base loglar ayirmasi quotient logga yig‘iladi.

$\log_bu-\log_bv=\log_b(u/v)$

u>0 va v>0.

Power rule va domain

k log_bu ni log_b(u^k) ga yozish mumkin, lekin original u>0 sharti saqlanadi.

$k\log_bu=\log_b(u^k)$

u>0.

Manfiy koeffitsiyent

Tengsizlikni manfiy songa bo‘lganda algebra qoidasi bo‘yicha belgi teskari bo‘ladi.

$-kA-B/k$

k>0.

Change-of-base signi

log_bu=lnu/lnb; ln b ning ishorasi b>1 va 0<b<1 da turlicha.

$\log_bu=\frac{\ln u}{\ln b}$

ln b>0 agar b>1; ln b<0 agar 0<b<1.

Qat’iy endpoint

< yoki > bilan hosil bo‘lgan algebraik equality endpointi odatda ochiq.

$(a,b)$

Domain sabab qo‘shimcha endpointlar ham ochiq bo‘lishi mumkin.

Noqat’iy endpoint

≤ yoki ≥ dagi equality endpointi original log aniqlangan bo‘lsa yopiq olinadi.

$[a,b]$

Argument=0 nuqta hech qachon yopiq bo‘lmaydi.

Domain endpoint hech qachon logga kirmaydi

Argument 0 bo‘ladigan nuqtada log real emas.

$u(x)=0$

Tengsizlik belgisi ≥ yoki ≤ bo‘lsa ham chiqariladi.

t=log_bx almashtirish

Takrorlanuvchi log qiymatini t bilan belgilab polynomial yoki rational inequality yechiladi.

$t=\log_bx$

x>0; t real.

t intervaldan x intervalga qaytish

b>1 bo‘lsa t tartibi x tartibini saqlaydi; 0<b<1 bo‘lsa qaytarishda monotonlik hisobga olinadi.

$x=b^t$

b>0,b≠1.

Critical-point method

Nollar, maxraj nollari va domain chegaralari son o‘qini intervallarga bo‘ladi.

$C=\{c_1,c_2,\dots\}$

Har intervalda sign alohida tekshiriladi.

Continuity on domain

Logarifmik funksiya o‘z domainida uzluksiz; critical points bo‘lmagan intervalda sign sababsiz almashmaydi.

$f\in C(D)$

Uzilishlar alohida critical point.

Quadratic argument

log_b Q(x) inequality avval Q(x)>0 domain, keyin monotonlik orqali Q(x) ni threshold bilan taqqoslaydi.

$Q(x)>0$

Final shartlar kesishmasi polynomial inequalities beradi.

Rational argument

log_b(P/Q) uchun butun quotient musbat bo‘lishi kerak; P va Q alohida musbat bo‘lishi shart emas.

$P(x)/Q(x)>0$

Q(x)≠0.

Empty-domain shortcut

Domain shartlari o‘zaro zid bo‘lsa transformatsiya qilishning hojati yo‘q.

$D=\varnothing$

Darhol S=∅.

All-domain identity

Transformatsiyadan so‘ng inequality domainning har nuqtasida rost bo‘lsa solution set D ning o‘zi.

$S=D$

R emas, aynan original D.

Exact-first endpoint

e^a, b^c, ildiz kabi exact qiymat finalgacha saqlanadi.

$x=e^a$

Decimal rounding finalda.

Verification by sample and boundary

Final intervallarda ichki test nuqta, equality endpoint va chiqarilgan domain nuqtalari mantiqan qayta tekshiriladi.

$S\subseteq D_{orig}$

Sign chart va algebra natijasini original expression bilan moslashtiradi.

Formula kutubxonasi

Log argument domaini

$$u(x)>0$$

Har bir log argumenti qat’iy musbat.

Shart: Real logarifm

Xususiy holatlar: u=0 endpoint hech qachon kirmaydi.

Log asosi sharti

$$b>0,\quad b\ne1$$

Asos musbat va 1 dan farqli.

Shart: Real logarifm

Xususiy holatlar: 0<b<1 ham yaroqli.

O‘suvchi base uchun <

$$\log_bu<\log_bv\Longleftrightarrow u

Tengsizlik yo‘nalishi saqlanadi.

Shart: b>1, u>0, v>0

Xususiy holatlar: ≤ uchun ham yo‘nalish saqlanadi.

O‘suvchi base uchun >

$$\log_bu>\log_bv\Longleftrightarrow u>v$$

Katta log qiymat katta argumentga mos.

Shart: b>1, u>0, v>0

Xususiy holatlar: ≥ analogik.

Kamayuvchi base uchun <

$$\log_bu<\log_bv\Longleftrightarrow u>v$$

Yo‘nalish teskari bo‘ladi.

Shart: 0<b<1, u>0, v>0

Xususiy holatlar: ≤ bo‘lsa u≥v.

Kamayuvchi base uchun >

$$\log_bu>\log_bv\Longleftrightarrow u

Yo‘nalish teskari.

Shart: 0<b<1, u>0, v>0

Xususiy holatlar: ≥ bo‘lsa u≤v.

O‘suvchi base uchun ≤

$$\log_bu\le\log_bv\Longleftrightarrow u\le v$$

Noqat’iy tartib saqlanadi.

Shart: b>1, u>0, v>0

Xususiy holatlar: Equality valid domainda kiritiladi.

O‘suvchi base uchun ≥

$$\log_bu\ge\log_bv\Longleftrightarrow u\ge v$$

Noqat’iy tartib saqlanadi.

Shart: b>1, u>0, v>0

Xususiy holatlar: Domain endpoint baribir chiqadi.

Kamayuvchi base uchun ≤

$$\log_bu\le\log_bv\Longleftrightarrow u\ge v$$

Noqat’iy tartib teskari.

Shart: 0<b<1, u>0, v>0

Xususiy holatlar: Equality saqlanadi, yo‘nalish almashadi.

Kamayuvchi base uchun ≥

$$\log_bu\ge\log_bv\Longleftrightarrow u\le v$$

Noqat’iy tartib teskari.

Shart: 0<b<1, u>0, v>0

Xususiy holatlar: Domain alohida.

Constant threshold, b>1

$$\log_bu

Log qiymati c dan kichik bo‘lishi argument thresholdiga aylanadi.

Shart: b>1

Xususiy holatlar: ≤ bo‘lsa u≤b^c, lekin u>0.

Constant threshold, b>1, yuqori tomon

$$\log_bu>c\Longleftrightarrow u>b^c$$

Argument thresholddan katta.

Shart: b>1

Xususiy holatlar: ≥ bo‘lsa u≥b^c.

Constant threshold, 0<b<1

$$\log_bub^c$$

Kamayuvchi base sabab yo‘nalish teskari.

Shart: 0<b<1

Xususiy holatlar: ≤ bo‘lsa u≥b^c.

Constant threshold, 0<b<1, yuqori tomon

$$\log_bu>c\Longleftrightarrow 0

Katta log qiymat kichik argumentga mos.

Shart: 0<b<1

Xususiy holatlar: ≥ bo‘lsa 0<u≤b^c.

Product condensation

$$\log_bu+\log_bv=\log_b(uv)$$

Ikki log yig‘indisini bitta logga yig‘adi.

Shart: u>0, v>0

Xususiy holatlar: Original u>0 va v>0 saqlanadi.

Quotient condensation

$$\log_bu-\log_bv=\log_b\left(\frac uv\right)$$

Log ayirmasini quotient logga yig‘adi.

Shart: u>0, v>0

Xususiy holatlar: v>0 original constraint.

Power absorption

$$k\log_bu=\log_b(u^k)$$

Koeffitsiyentni argument darajasiga kiritadi.

Shart: u>0

Xususiy holatlar: Original u>0 sharti saqlanadi.

Single-log threshold

$$\log_bF(x)\square c\Longleftrightarrow F(x)\square_b b^c$$

Argumentdagi tengsizlik belgisi base monotonligiga qarab saqlanadi yoki teskari bo‘ladi.

Shart: F(x)>0

Xususiy holatlar: b>1: same sign; 0<b<1: reversed.

Final intersection

$$S=A\cap D_{original}$$

Final yechim original domain bilan kesishadi.

Shart: A — algebraik inequality yechimi

Xususiy holatlar: A kengroq bo‘lishi mumkin.

Log substitution

$$t=\log_bx$$

Log-polynomial ifodani algebraik tengsizlikka aylantiradi.

Shart: x>0, b>0, b≠1

Xususiy holatlar: Oxirida x=b^t ga qaytiladi.

Substitutiondan qaytish

$$x=b^t$$

t intervalni x intervalga map qiladi.

Shart: b>0,b≠1

Xususiy holatlar: 0<b<1 da interval orderini ehtiyotkor map qiling.

Change of base

$$\log_bu=\frac{\ln u}{\ln b}$$

Turli base loglarni umumiy ln shaklga keltiradi.

Shart: b>0,b≠1,u>0

Xususiy holatlar: ln b ishorasi muhim.

ln b ishorasi

$$b>1\Rightarrow\ln b>0,\qquad 0

Change-of-base’da nega inequality flip bo‘lishini tushuntiradi.

Shart: b>0,b≠1

Xususiy holatlar: b=1 da ln b=0 va base yaroqsiz.

Natural log threshold

$$\ln u

ln o‘suvchi bo‘lgani uchun tartib saqlanadi.

Shart: u>0

Xususiy holatlar: ≤ va > analogik.

Common log threshold

$$\log u

Common log o‘suvchi.

Shart: u>0

Xususiy holatlar: ≥ va > analogik.

Quadratic argument threshold

$$\log_bQ(x)\square c\Rightarrow Q(x)\square_b b^c$$

Log inequality polynomial inequalityga aylanadi.

Shart: Q(x)>0

Xususiy holatlar: Finalda Q(x)>0 bilan kesishiladi.

Rational argument domain

$$\frac{P(x)}{Q(x)}>0,\qquad Q(x)\ne0$$

Butun quotient musbat bo‘lishi kerak.

Shart: Log argument P/Q bo‘lganda

Xususiy holatlar: P va Q ikkalasi manfiy bo‘lsa ham quotient musbat.

Sign-chart rational criterion

$$\frac{N(x)}{D(x)}\ge0$$

N nol nuqtalari yopilishi mumkin, D nol nuqtalari hech qachon kirmaydi.

Shart: D(x)≠0

Xususiy holatlar: Strict inequalityda numerator zeros ham ochiq.

Bo‘sh domain kriteriysi

$$D_{original}=\varnothing\Longrightarrow S=\varnothing$$

Domain bo‘sh bo‘lsa yechim yo‘q.

Shart: Real log inequality

Xususiy holatlar: Algebra qilishga hojat yo‘q.

Butun-domain kriteriysi

$$I(x)\text{ D da doimo rost}\Longrightarrow S=D$$

Final javob aynan original domain.

Shart: Inequality D ning har nuqtasida true

Xususiy holatlar: S=R faqat D=R bo‘lsa.

Teoremalar va isbotlar

📐 O‘suvchi logarifmning tartib teoremasi

b>1 bo‘lsa log_b x (0,∞) da qat’iy o‘suvchi; shu sabab same-base log tengsizlik argumentlar tengsizligiga yo‘nalishni saqlagan holda ekvivalent.

Katta argument katta log qiymat beradi.

Isbotni ko'rsatish

Berilgan: b>1 va 0<u<v.

Isbotlash kerak: log_bu<log_bv.

  1. p=log_bu va q=log_bv deb olamiz.
  2. u=b^p, v=b^q.
  3. b>1 uchun b^x qat’iy o‘suvchi; u<v bo‘lsa p<q.
  4. Demak log_bu<log_bv; teskari implikatsiya ham shu tartib bilan.

b>1 da log tartibni saqlaydi. ∎

📐 Kamayuvchi logarifmning tartib teoremasi

0<b<1 bo‘lsa log_b x (0,∞) da qat’iy kamayuvchi; same-base log tengsizlik argumentlar tengsizligiga o‘tganda yo‘nalish teskari bo‘ladi.

Argument kattalashganda log qiymat kamayadi.

Isbotni ko'rsatish

Berilgan: 0<b<1 va 0<u<v.

Isbotlash kerak: log_bu>log_bv.

  1. p=log_bu, q=log_bv.
  2. u=b^p, v=b^q.
  3. 0<b<1 uchun b^x qat’iy kamayuvchi; u<v bo‘lsa p>q.
  4. Shuning uchun log_bu>log_bv; teskari implikatsiya ham amal qiladi.

0<b<1 da log tartibni teskarilaydi. ∎

📐 Original domainni saqlash teoremasi

Log xossalari yoki monotonlik orqali olingan algebraik inequality yechimi faqat original tengsizlikning barcha log argumentlari va base shartlarini qanoatlantirgan qismida valid.

Transformatsiya domainni unutishga ruxsat bermaydi.

Isbotni ko'rsatish

Berilgan: Original log inequalityning domaini D va transformatsiyadan olingan algebraik solution A.

Isbotlash kerak: Final S=A∩D ekanini ko‘rsatish.

  1. D tashqarisida original log ifoda real ma’noga ega emas.
  2. Transformatsiya A ni berishi mumkin, lekin A ning ayrim nuqtalari D tashqarisida bo‘lishi mumkin.
  3. Original inequalityni qanoatlantirish uchun x bir vaqtning o‘zida A va D da bo‘lishi kerak.
  4. Shuning uchun final set kesishma bo‘ladi.

S=A∩D_original. ∎

📐 Log-polynomial almashtirish teoremasi

Agar inequality faqat t=log_bx ning algebraik ifodasi orqali yozilsa, t-almashtirish uni real t tengsizlikka kamaytiradi va x=b^t orqali qaytariladi.

Log qiymatini yangi koordinata deb ko‘ramiz.

Isbotni ko'rsatish

Berilgan: P(log_bx) □ 0, x>0.

Isbotlash kerak: t=log_bx almashtirish teng kuchli ekanini ko‘rsatish.

  1. x>0 da t=log_bx yagona real t beradi.
  2. Har real t uchun x=b^t>0 yagona x beradi.
  3. Shuning uchun P(log_bx) □0 aynan P(t)□0 ga mos.
  4. Topilgan t intervallar x=b^t orqali qaytariladi; mapping monotonligi basega bog‘liq.

Substitution solution setlarni bir-biriga bijektiv map qiladi. ∎

📐 Sign-chart teoremasi

Domainning uzluksiz bo‘laklarida nol va uzilish critical pointlari orasida continuous ifoda ishorasi o‘zgarmaydi; shu sabab har intervaldan bitta test nuqta ishorani aniqlashga yetadi.

Ishora faqat nol yoki uzilishdan o‘tishda o‘zgarishi mumkin.

Isbotni ko'rsatish

Berilgan: f continuous va tanlangan intervalda f(x)≠0.

Isbotlash kerak: Interval ichida f ishorasi o‘zgarmasligini ko‘rsatish.

  1. Agar f intervalda + dan − ga o‘tsa, continuity sabab orada f(c)=0 bo‘lishi kerak.
  2. Lekin interval critical points bilan shunday tanlanganki unda nol yo‘q.
  3. Demak sign o‘zgara olmaydi.
  4. Har intervaldan bitta test nuqta butun interval signini beradi.

Critical points orasida sign constant. ∎

Yechilgan misollar

oson Yeching: $\log_2x>3$.

💡 Maslahat: Avval $x>0$ domain, keyin base 2 o‘suvchi ekanini ishlating.

  1. Domain: $x>0$.
  2. Base $2>1$, shuning uchun tartib saqlanadi.
  3. $3=\log_2 8$, demak $\log_2x>\log_2 8\Longleftrightarrow x>8$.

✅ Javob: $x\in(8,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: O‘suvchi log funksiya argumentlar tartibini saqlaydi.

Muqobil usul: Grafikda $y=\log_2x$ va $y=3$ ni taqqoslash mumkin.

⚠️ Domainni yozmaslik keyingi murakkab masalalarda xato beradi.

oson Yeching: $\log_2(x-1)\le2$.

💡 Maslahat: Argument musbat va base o‘suvchi.

  1. Domain: $x-1>0\Rightarrow x>1$.
  2. Base $2>1$: $x-1\le4$.
  3. Shundan $x\le5$.
  4. Domain bilan kesishma: $1<x\le5$.

✅ Javob: $x\in(1,5]$

Nega bu usul ishlaydi: Noqat’iy $x=5$ valid, domain endpoint $x=1$ esa log 0 sabab chiqadi.

Muqobil usul: Son o‘qida $x>1$ va $x\le5$ ni kesish mumkin.

⚠️ $x=1$ ni kiritish xato: $\log_2 0$ mavjud emas.

oson Yeching: $\log_{1/2}x>2$.

💡 Maslahat: Kasr base kamayuvchi: yo‘nalish teskari.

  1. Domain: $x>0$.
  2. $0<1/2<1$, log kamayuvchi.
  3. $2=\log_{1/2}(1/4)$.
  4. Shuning uchun $x<1/4$.
  5. Domain bilan $0<x<1/4$.

✅ Javob: $x\in(0,\tfrac14)$

Nega bu usul ishlaydi: Kamayuvchi funksiyada katta output kichik argumentga mos.

Muqobil usul: Change-of-base da $\ln(1/2)<0$ sabab belgi teskari.

⚠️ Yo‘nalishni saqlab $x>1/4$ deb olish xato.

oson Yeching: $\log_{1/3}(x+2)\le-1$.

💡 Maslahat: Base kamayuvchi va $(1/3)^{-1}=3$.

  1. Domain: $x>-2$.
  2. $-1=\log_{1/3}3$.
  3. Kamayuvchanlik sabab $x+2\ge3$.
  4. Demak $x\ge1$.

✅ Javob: $x\in[1,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Kamayuvchi base noqat’iy tengsizlikni ham teskarilaydi.

Muqobil usul: Change-of-base bilan ham shu natija chiqadi.

⚠️ Kasr baseni yaroqsiz deb hisoblash xato.

oson Yeching: $\ln x\ge0$.

💡 Maslahat: $\ln1=0$ va ln o‘suvchi.

  1. Domain: $x>0$.
  2. $0=\ln1$.
  3. O‘suvchanlikdan $x\ge1$.

✅ Javob: $x\in[1,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Natural log o‘suvchi.

Muqobil usul: Eksponentiate qilib $x\ge e^0$ deb ko‘rish mumkin.

⚠️ $x=0$ da ln aniqlanmagan.

oson Yeching: $\log x<2$.

💡 Maslahat: Common log base 10.

  1. Domain: $x>0$.
  2. Base $10>1$.
  3. $2=\log100$, demak $x<100$.
  4. Domain bilan $0<x<100$.

✅ Javob: $x\in(0,100)$

Nega bu usul ishlaydi: Common log o‘suvchi.

Muqobil usul: $x<10^2$ threshold usuli.

⚠️ Pastki 0 ni yopiq endpoint qilib bo‘lmaydi.

oson Yeching: $\log_3(2x-1)>1$.

💡 Maslahat: Avval $2x-1>0$.

  1. Domain: $x>1/2$.
  2. Base 3 o‘suvchi: $2x-1>3$.
  3. $x>2$.
  4. Bu shart domain ichida.

✅ Javob: $x\in(2,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Direct threshold va o‘suvchanlik.

Muqobil usul: $1=\log_3 3$ deb same-base comparison qilish mumkin.

⚠️ Faqat domain shartini final javob deb olish yetarli emas.

ortacha Yeching: $\log_{1/2}(3x-1)\ge-1$.

💡 Maslahat: Kamayuvchi base: argument upper threshold oladi.

  1. Domain: $x>1/3$.
  2. $(1/2)^{-1}=2$.
  3. Kamayuvchanlik sabab $3x-1\le2$.
  4. $x\le1$.
  5. Kesishma: $1/3<x\le1$.

✅ Javob: $x\in(\tfrac13,1]$

Nega bu usul ishlaydi: Kamayuvchi funksiya ≥ ni argumentlarda ≤ ga aylantiradi.

Muqobil usul: Change-of-base da manfiy denominator flip beradi.

⚠️ $x=1/3$ da argument 0.

oson Yeching: $\log_5(x+4)<\log_5 9$.

💡 Maslahat: Bir xil base va $5>1$.

  1. Domain: $x>-4$.
  2. O‘suvchanlikdan $x+4<9$.
  3. $x<5$.
  4. Kesishma: $-4<x<5$.

✅ Javob: $x\in(-4,5)$

Nega bu usul ishlaydi: Same-base o‘suvchi log tartibni saqlaydi.

Muqobil usul: Grafik comparison ham mumkin.

⚠️ Faqat $x<5$ deb domainni unutish xato.

ortacha Yeching: $\log_{1/4}(x-2)>\log_{1/4}8$.

💡 Maslahat: Kamayuvchi base — argument tengsizligi teskari.

  1. Domain: $x>2$.
  2. Base $1/4$ kamayuvchi.
  3. $x-2<8$.
  4. $x<10$.
  5. Kesishma: $2<x<10$.

✅ Javob: $x\in(2,10)$

Nega bu usul ishlaydi: Kamayuvchanlik inequality directionni teskarilaydi.

Muqobil usul: Change-of-base bilan tekshirish mumkin.

⚠️ $x-2>8$ deb yozish xato.

ortacha Yeching: $\log_2(x+1)\ge\log_2(3x-5)$.

💡 Maslahat: Ikkala argument domainini yozing.

  1. Domain: $x+1>0$ va $3x-5>0$, ya’ni $x>5/3$.
  2. Base 2 o‘suvchi: $x+1\ge3x-5$.
  3. $x\le3$.
  4. Kesishma: $5/3<x\le3$.

✅ Javob: $x\in(\tfrac53,3]$

Nega bu usul ishlaydi: Same-base rule faqat umumiy domainda ekvivalent.

Muqobil usul: Domain va algebraik intervalni son o‘qida kesish mumkin.

⚠️ $x=5/3$ da ikkinchi argument 0.

ortacha Yeching: $\log_{1/2}(x+3)<\log_{1/2}(2x-1)$.

💡 Maslahat: Kamayuvchi base comparisonni teskari qiladi.

  1. Domain: $x>1/2$.
  2. Kamayuvchanlikdan $x+3>2x-1$.
  3. $x<4$.
  4. Kesishma: $1/2<x<4$.

✅ Javob: $x\in(\tfrac12,4)$

Nega bu usul ishlaydi: Kasr base uchun < argumentlarda > ga aylanadi.

Muqobil usul: Change-of-base bilan ham olinadi.

⚠️ Faqat bitta argument domainini olish yetarli emas.

ortacha Yeching: $\log_3(x-1)+\log_3(x+1)>2$.

💡 Maslahat: Original domainni saqlab productga yig‘ing.

  1. Domain: $x>1$.
  2. $\log_3(x^2-1)>2$.
  3. $x^2-1>9$.
  4. $x^2>10$, ya’ni $x<-\sqrt{10}$ yoki $x>\sqrt{10}$.
  5. Domain faqat $x>\sqrt{10}$ ni qoldiradi.

✅ Javob: $x\in(\sqrt{10},\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Polynomial yechim original domain bilan kesiladi.

Muqobil usul: Parabola threshold usuli mumkin.

⚠️ Condensed domain sabab manfiy branchni qoldirish xato.

ortacha Yeching: $\log_2x+\log_2(x-2)\le3$.

💡 Maslahat: Domain $x>2$, productga yig‘ing.

  1. Domain: $x>2$.
  2. $\log_2(x(x-2))\le3$.
  3. $x^2-2x\le8$.
  4. $(x-4)(x+2)\le0$, algebraik interval $[-2,4]$.
  5. Domain bilan $(2,4]$.

✅ Javob: $x\in(2,4]$

Nega bu usul ishlaydi: Quadratic interval va original domain kesishadi.

Muqobil usul: Sign chart bilan yechish mumkin.

⚠️ $x=2$ da log argumenti 0.

ortacha Yeching: $\ln(x+2)-\ln x>\ln3$.

💡 Maslahat: Quotientga yig‘ing; domainda $x>0$.

  1. Domain: $x>0$.
  2. $\ln((x+2)/x)>\ln3$.
  3. ln o‘suvchi: $(x+2)/x>3$.
  4. $x>0$ sabab $x+2>3x$.
  5. $x<1$.
  6. Kesishma $0<x<1$.

✅ Javob: $x\in(0,1)$

Nega bu usul ishlaydi: Domain maxraj ishorasini belgilaydi.

Muqobil usul: Rational sign chart ham ishlaydi.

⚠️ Maxrajga uning ishorasini bilmasdan ko‘paytirish xavfli.

ortacha Yeching: $\log_5(x-1)-\log_5(x-4)\le1$.

💡 Maslahat: Domain $x>4$ va quotient rule.

  1. Domain: $x>4$.
  2. $\log_5((x-1)/(x-4))\le1$.
  3. Base 5 o‘suvchi: $(x-1)/(x-4)\le5$.
  4. $x-4>0$ sabab $x-1\le5x-20$.
  5. $x\ge19/4$.
  6. Bu qiymatlar domain ichida.

✅ Javob: $x\in[\tfrac{19}{4},\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Domain maxraj ishorasini musbat qilib beradi.

Muqobil usul: Rational sign chart bilan ham yechiladi.

⚠️ $x=4$ maxraj va log domain sabab chiqariladi.

murakkab Yeching: $2\log_2x-\log_2(x-1)>3$.

💡 Maslahat: Power va quotient rule, keyin quadratic sign.

  1. Domain: $x>1$.
  2. $\log_2(x^2/(x-1))>3$.
  3. Base 2 o‘suvchi: $x^2/(x-1)>8$.
  4. Domainda $x-1>0$, demak $x^2-8x+8>0$.
  5. Ildizlar $4\pm2\sqrt2$.
  6. Parabola tashqarida musbat.
  7. Domain bilan $(1,4-2\sqrt2)\cup(4+2\sqrt2,\infty)$.

✅ Javob: $x\in(1,4-2\sqrt2)\cup(4+2\sqrt2,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Original domain va quadratic sign birga ishlaydi.

Muqobil usul: Rational sign chart bilan maxrajni ko‘paytirmasdan ham yechish mumkin.

⚠️ Quadratic >0 da ildizlar orasini olish xato.

murakkab Yeching: $\log_2(x-1)+\log_2(5-x)\ge1$.

💡 Maslahat: Domain ikki tomondan chegaralangan.

  1. Domain: $1<x<5$.
  2. $\log_2((x-1)(5-x))\ge1$.
  3. Base 2 o‘suvchi: $(x-1)(5-x)\ge2$.
  4. $-x^2+6x-5\ge2$, ya’ni $x^2-6x+7\le0$.
  5. Ildizlar $3\pm\sqrt2$.
  6. Yechim ildizlar oralig‘i; ikkala endpoint original domainda.

✅ Javob: $x\in[3-\sqrt2,3+\sqrt2]$

Nega bu usul ishlaydi: Noqat’iy threshold equality endpointlarini kiritadi.

Muqobil usul: Parabola vertexi orqali ham ko‘rish mumkin.

⚠️ Domain $1<x<5$ ni final javob deb olish yetarli emas.

ortacha Yeching: $\log_2(x^2-5x+6)>0$.

💡 Maslahat: $\log_2Q>0$ uchun $Q>1$.

  1. Base 2 o‘suvchi va $0=\log_2 1$.
  2. $x^2-5x+6>1$.
  3. $x^2-5x+5>0$.
  4. Ildizlar $a=(5-\sqrt5)/2$, $b=(5+\sqrt5)/2$.
  5. Parabola tashqarida musbat.
  6. $Q>1$ original $Q>0$ domainni avtomatik qanoatlantiradi.

✅ Javob: $x\in(-\infty,\tfrac{5-\sqrt5}{2})\cup(\tfrac{5+\sqrt5}{2},\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Threshold $Q>1$ domain positivitydan kuchliroq.

Muqobil usul: Parabola grafigini 1 chiziq bilan taqqoslash mumkin.

⚠️ $Q\ne0$ debgina domain olish xato; real log uchun $Q>0$.

ortacha Yeching: $\log_2(x^2-1)\le3$.

💡 Maslahat: Domain va upper thresholdni kesishing.

  1. Domain: $x^2-1>0$, ya’ni $x<-1$ yoki $x>1$.
  2. Base 2 o‘suvchi: $x^2-1\le8$.
  3. $x^2\le9$, ya’ni $-3\le x\le3$.
  4. Kesishma: $[-3,-1)\cup(1,3]$.

✅ Javob: $x\in[-3,-1)\cup(1,3]$

Nega bu usul ishlaydi: Threshold endpoint ±3 valid, domain endpoints ±1 invalid.

Muqobil usul: Ikki son o‘qi intervalini kesish mumkin.

⚠️ $x=\pm1$ ni ≤ sabab kiritish xato: argument 0.

murakkab Yeching: $\log_{1/2}(x^2-1)>-1$.

💡 Maslahat: Kamayuvchi base thresholdni teskarilaydi.

  1. Domain: $x^2-1>0$, ya’ni $|x|>1$.
  2. $-1=\log_{1/2}2$.
  3. Kamayuvchanlikdan $x^2-1<2$.
  4. $x^2<3$.
  5. Domain bilan $1<x^2<3$.

✅ Javob: $x\in(-\sqrt3,-1)\cup(1,\sqrt3)$

Nega bu usul ishlaydi: Kasr base upper/lower thresholdlarni teskari bog‘laydi.

Muqobil usul: Change-of-base bilan ham tekshirish mumkin.

⚠️ $x^2-1>2$ deb olish yo‘nalish xatosi.

murakkab Yeching: $\log_3\left(\frac{x-1}{x+2}\right)>0$.

💡 Maslahat: Avval quotient >0 domainini toping.

  1. Domain: $(x-1)/(x+2)>0$, ya’ni $x<-2$ yoki $x>1$.
  2. Base 3 o‘suvchi va $0=\log_3 1$.
  3. Shuning uchun $(x-1)/(x+2)>1$.
  4. Bir tomonga: $-3/(x+2)>0$.
  5. Bu $x<-2$ da rost.
  6. Natija original domain bilan mos.

✅ Javob: $x\in(-\infty,-2)$

Nega bu usul ishlaydi: Rational argument domaini numerator va denominatorning alohida musbatligini talab qilmaydi.

Muqobil usul: Full rational sign chart ishlatish mumkin.

⚠️ $x-1>0$ va $x+2>0$ ni majburiy deb olish manfiy/manfiy branchni yo‘qotadi.

murakkab Yeching: $\log_{1/2}\left(\frac{x-1}{x+2}\right)\ge0$.

💡 Maslahat: Domain quotient >0; base kamayuvchi.

  1. Domain: $x<-2$ yoki $x>1$.
  2. $0=\log_{1/2}1$.
  3. Kamayuvchanlikdan $0<(x-1)/(x+2)\le1$.
  4. $(x-1)/(x+2)\le1$ sharti domain ichida faqat $x>1$ branchda bajariladi.

✅ Javob: $x\in(1,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Kamayuvchi base va rational domain birga ishlaydi.

Muqobil usul: Sign chartda ratio 0, 1 va denominator critical pointsni ko‘rish mumkin.

⚠️ $x=-2$ maxraj nol; $x=1$ argument 0.

ortacha Yeching: $\ln(x^2-4)-\ln(x-2)\ge\ln3$.

💡 Maslahat: Original domain soddalashtirishdan oldin yoziladi.

  1. Domain: $x^2-4>0$ va $x-2>0$, demak $x>2$.
  2. Domainda quotient $(x^2-4)/(x-2)=x+2$.
  3. $\ln(x+2)\ge\ln3$.
  4. ln o‘suvchi: $x+2\ge3\Rightarrow x\ge1$.
  5. Original domain bilan kesishma $x>2$.

✅ Javob: $x\in(2,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Algebraik cancellation original domainni kengaytirmaydi.

Muqobil usul: Original inequalityda test nuqtalar bilan tekshirish mumkin.

⚠️ $(x-2)$ ni qisqartirib $x=2$ ni qayta kiritish xato.

ortacha Yeching: $\log_2(x-1)>-\log_2(x-1)$.

💡 Maslahat: Bir xil log terminini bir tomonga o‘tkazing.

  1. Domain: $x>1$.
  2. $2\log_2(x-1)>0$.
  3. $\log_2(x-1)>0$.
  4. Base 2 o‘suvchi: $x-1>1$.
  5. $x>2$.

✅ Javob: $x\in(2,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Musbat 2 ga bo‘lganda inequality yo‘nalishi o‘zgarmaydi.

Muqobil usul: $2\log_2u=\log_2u^2$ bilan ham ishlash mumkin, lekin original $u>0$ saqlanadi.

⚠️ Power rule’dan keyin $u^2>1$ deb manfiy u branchini qabul qilish xato.

ortacha Yeching: $(\log_2x)^2-3\log_2x+2\le0$.

💡 Maslahat: $t=\log_2x$ deb oling.

  1. Domain: $x>0$.
  2. $t=\log_2x$ desak $(t-1)(t-2)\le0$.
  3. $1\le t\le2$.
  4. Base 2 exponent mapping o‘suvchi: $2\le x\le4$.

✅ Javob: $x\in[2,4]$

Nega bu usul ishlaydi: Log substitution quadratic inequalityni oddiylashtiradi.

Muqobil usul: Parabola in t-space.

⚠️ $t\in[1,2]$ ni final x interval deb yozish xato.

murakkab Yeching: $(\log_{1/2}x)^2-3\log_{1/2}x+2\le0$.

💡 Maslahat: $t=\log_{1/2}x$; qaytishda base kamayuvchi.

  1. Domain: $x>0$.
  2. $t=\log_{1/2}x$: $(t-1)(t-2)\le0$.
  3. $1\le t\le2$.
  4. $x=(1/2)^t$ kamayuvchi mapping.
  5. $t=1$ da $x=1/2$, $t=2$ da $x=1/4$.
  6. Shuning uchun $1/4\le x\le1/2$.

✅ Javob: $x\in[\tfrac14,\tfrac12]$

Nega bu usul ishlaydi: Substitutiondan qaytishda exponent base monotonligi muhim.

Muqobil usul: Endpointlarni alohida map qilib intervalni tartiblash mumkin.

⚠️ $[1,2]$ ni bevosita $[1/2,1/4]$ deb yozish interval tartibini buzadi.

murakkab Yeching: $(\ln x)^2-\ln x-2>0$.

💡 Maslahat: $t=\ln x$.

  1. Domain: $x>0$.
  2. $t^2-t-2>0$.
  3. $(t-2)(t+1)>0$, demak $t<-1$ yoki $t>2$.
  4. ln o‘suvchi: $0<x<e^{-1}$ yoki $x>e^2$.

✅ Javob: $x\in(0,e^{-1})\cup(e^2,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Natural log bijektiv ravishda $(0,\infty)$ ni R ga map qiladi.

Muqobil usul: t-space sign chart.

⚠️ Exact endpointlarni erta decimalga aylantirmang.

murakkab Yeching: $\frac{\log_3x}{\log_3x-1}\ge0$.

💡 Maslahat: $t=\log_3x$ va denominator nol nuqtani chiqaring.

  1. Domain: $x>0$ va $\log_3x\ne1$, ya’ni $x\ne3$.
  2. $t=\log_3x$ desak $t/(t-1)\ge0$.
  3. Critical points: $t=0$ va $t=1$.
  4. Sign chart: $t\le0$ yoki $t>1$.
  5. Base 3 o‘suvchi: $0<x\le1$ yoki $x>3$.

✅ Javob: $x\in(0,1]\cup(3,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Numerator zero kiritiladi, denominator zero chiqariladi.

Muqobil usul: Bevosita x critical points $1$ va $3$ bilan sign chart.

⚠️ $x=3$ ni ≥ belgisi sabab kiritish mumkin emas.

murakkab Yeching: $\frac{\ln x}{\ln x+1}\le0$.

💡 Maslahat: Critical points $\ln x=-1$ va $\ln x=0$.

  1. Domain: $x>0$, $x\ne e^{-1}$.
  2. $t=\ln x$: $t/(t+1)\le0$.
  3. Critical points: $t=-1$ denominator, $t=0$ numerator.
  4. Sign chart yechimi $-1<t\le0$.
  5. ln o‘suvchi: $e^{-1}<x\le1$.

✅ Javob: $x\in(e^{-1},1]$

Nega bu usul ishlaydi: Continuity va sign chart rational t-expressionni boshqaradi.

Muqobil usul: x-space critical points $e^{-1}$ va 1 bilan test qilish mumkin.

⚠️ $x=e^{-1}$ denominatorni nol qiladi, shuning uchun ochiq.

ortacha Yeching: $\frac{1}{\ln x}>0$.

💡 Maslahat: Reciprocal positive bo‘lishi uchun denominator musbat bo‘lishi kerak.

  1. Domain: $x>0$ va $x\ne1$.
  2. $1/(\ln x)>0$ faqat $\ln x>0$ bo‘lganda.
  3. ln o‘suvchi va $\ln1=0$, demak $x>1$.

✅ Javob: $x\in(1,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Reciprocalning ishorasi denominator ishorasiga teng; numerator 1 musbat.

Muqobil usul: Critical points $x=0$ domain boundary va $x=1$ denominator zero bilan sign chart qilish mumkin.

⚠️ $x=1$ da denominator 0, shuning uchun kirmaydi.

ortacha Yeching: $\frac{1}{\log_2x-2}\le0$.

💡 Maslahat: Reciprocal hech qachon 0 bo‘lmaydi.

  1. Domain: $x>0$ va $\log_2x\ne2$, ya’ni $x\ne4$.
  2. $1/(\log_2x-2)\le0$ aslida denominator $<0$ bo‘lishini talab qiladi.
  3. $\log_2x<2$.
  4. Base 2 o‘suvchi: $0<x<4$.

✅ Javob: $x\in(0,4)$

Nega bu usul ishlaydi: Numerator musbat constant; expression 0 bo‘lolmaydi.

Muqobil usul: Sign chartda critical point $x=4$.

⚠️ $x=4$ ni ≤ sabab kiritish xato; expression aniqlanmagan.

murakkab Yeching: $\log_2x+\log_4x>3$.

💡 Maslahat: Ikki logni base 2 ga normallashtiring.

  1. Domain: $x>0$.
  2. $\log_4x=\frac12\log_2x$.
  3. $\frac32\log_2x>3$.
  4. $\log_2x>2$.
  5. Base 2 o‘suvchi: $x>4$.

✅ Javob: $x\in(4,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Related bases umumiy basega keltiriladi.

Muqobil usul: Change-of-base bilan ham ko‘rish mumkin.

⚠️ Turli base loglarni product rule bilan qo‘shmang.

ortacha Yeching: $\log_2x>\log_4x$.

💡 Maslahat: RHS ni base 2 ga o‘tkazing.

  1. Domain: $x>0$.
  2. $\log_4x=\frac12\log_2x$.
  3. $\frac12\log_2x>0$.
  4. $\log_2x>0$.
  5. Shuning uchun $x>1$.

✅ Javob: $x\in(1,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Bir xil log expression koeffitsiyent comparisonga kamayadi.

Muqobil usul: t=log_2x substitution.

⚠️ $x>0$ ning hammasi yechim deb olish xato; log signi 1 da almashadi.

murakkab Yeching: $\log_{1/2}x<\log_4x$.

💡 Maslahat: Har ikkisini base 2 orqali yozing.

  1. Domain: $x>0$.
  2. $\log_{1/2}x=-\log_2x$ va $\log_4x=\frac12\log_2x$.
  3. $-t<t/2$, bu yerda $t=\log_2x$.
  4. $-3t/2<0\Rightarrow t>0$.
  5. Demak $x>1$.

✅ Javob: $x\in(1,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Turli asoslar bir xil t ga kamayadi.

Muqobil usul: Change-of-base bilan bir xil algebra chiqadi.

⚠️ $\log_{1/2}x$ ni $\log_2x$ bilan teng deb olish xato.

murakkab Yeching: $\log_2(x-1)\le\log_4((x-1)^2)$.

💡 Maslahat: Original domainni yozing va RHS ni base 2 ga o‘tkazing.

  1. LHS uchun domain $x>1$; shu domainda RHS ham aniqlangan.
  2. $\log_4((x-1)^2)=\frac12\log_2((x-1)^2)$.
  3. $x>1$ da $\log_2((x-1)^2)=2\log_2(x-1)$.
  4. Shuning uchun RHS aynan $\log_2(x-1)$ ga teng.
  5. Tengsizlik domainning har nuqtasida tenglik sifatida rost.

✅ Javob: $x\in(1,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Power rule original $x>1$ domainda teng kuchli ishlaydi.

Muqobil usul: RHS ni algebraik ravishda soddalashtirib keyin LHS bilan solishtirish mumkin.

⚠️ S=R deb yozmang; original domain faqat $x>1$.

oson Yeching: $\log_2(x-1)>\log_2(1-x)$.

💡 Maslahat: Avval domainni tekshiring.

  1. Birinchi log uchun $x>1$.
  2. Ikkinchi log uchun $x<1$.
  3. Bu shartlar bir vaqtda bajarilmaydi.
  4. Original domain bo‘sh.

✅ Javob: $S=\varnothing$

Nega bu usul ishlaydi: Domainning o‘zi yechim yo‘qligini ko‘rsatadi.

Muqobil usul: Argumentlarni tenglashtirishga ehtiyoj yo‘q.

⚠️ $x-1>1-x$ ni yechib topilgan x lar originalda aniqlanmasligi mumkin.

oson Yeching: $\log_2x<\log_2(2x)$.

💡 Maslahat: Domain $x>0$ da argumentlarni taqqoslang.

  1. Domain: $x>0$.
  2. Base 2 o‘suvchi: $x<2x$.
  3. Bu inequality aynan $x>0$ da rost.
  4. Shuning uchun barcha original domain yechim.

✅ Javob: $x\in(0,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Same-base comparison identity tarzida domainning hammasini beradi.

Muqobil usul: $\log_2(2x)=1+\log_2x$ deb yozib $0<1$ ni olish mumkin.

⚠️ S=R deb yozish xato; x≤0 da log aniqlanmagan.

ortacha Yeching: $\log_{1/2}x>\log_{1/2}(2x)$.

💡 Maslahat: Kamayuvchi base uchun yo‘nalish teskari.

  1. Domain: $x>0$.
  2. Base $1/2$ kamayuvchi: log inequality $>$ argumentlarda $<$ ga aylanadi.
  3. $x<2x$ aynan $x>0$ da rost.
  4. Demak barcha domain yechim.

✅ Javob: $x\in(0,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Kamayuvchanlik va domain birga all-domain result beradi.

Muqobil usul: $\log_{1/2}(2x)=\log_{1/2}x-1$; inequality $A>A-1$ doimo rost.

⚠️ Kamayuvchi base sabab $x>2x$ deb noto‘g‘ri flip qilish xato; bu yerda $>$ loglarda argumentlarda $<$ bo‘ladi.

murakkab Yeching: $\log_3(x-1)<2\log_9(x-1)$.

💡 Maslahat: Related basesni bir xil basega keltiring.

  1. Domain: $x>1$.
  2. $\log_9(x-1)=\frac12\log_3(x-1)$.
  3. Shuning uchun RHS $2\cdot\frac12\log_3(x-1)=\log_3(x-1)$.
  4. Inequality $A<A$ ga aylanadi, bu hech qachon rost emas.

✅ Javob: $S=\varnothing$

Nega bu usul ishlaydi: Turli base ko‘rinishi yashirgan ayniyat ochiladi.

Muqobil usul: Change-of-base bilan ham ikki tomon aynan teng chiqadi.

⚠️ Domain mavjud bo‘lsa albatta yechim bor deb o‘ylamang.

ortacha Yeching: $\log_2(x-1)+\log_2(x+1)<3$.

💡 Maslahat: Product condensation va domain.

  1. Domain: $x>1$.
  2. $\log_2(x^2-1)<3$.
  3. Base 2 o‘suvchi: $x^2-1<8$.
  4. $x^2<9$, ya’ni $-3<x<3$.
  5. Domain bilan $1<x<3$.

✅ Javob: $x\in(1,3)$

Nega bu usul ishlaydi: Quadratic threshold va original domain kesishadi.

Muqobil usul: Parabola $x^2-1$ ni 8 bilan taqqoslash mumkin.

⚠️ Manfiy branch original $x-1>0$ ni buzadi.

murakkab Yeching: $\log_{1/2}(x-1)+\log_{1/2}(x+1)\ge-2$.

💡 Maslahat: Productga yig‘ing; base kamayuvchi.

  1. Domain: $x>1$.
  2. $\log_{1/2}(x^2-1)\ge-2$.
  3. $-2=\log_{1/2}4$.
  4. Kamayuvchanlikdan $x^2-1\le4$.
  5. $x^2\le5$.
  6. Domain bilan $1<x\le\sqrt5$.

✅ Javob: $x\in(1,\sqrt5]$

Nega bu usul ishlaydi: Kasr base noqat’iy comparisonni teskari qiladi.

Muqobil usul: Change-of-base bilan tekshirish mumkin.

⚠️ $x=1$ da argument 0, shuning uchun ≥ bo‘lsa ham kirmaydi.

murakkab Yeching: $\log_2\left(\frac{x-2}{x+1}\right)\le1$.

💡 Maslahat: Avval rational argument domainini toping.

  1. Domain: $(x-2)/(x+1)>0$, ya’ni $x<-1$ yoki $x>2$.
  2. Base 2 o‘suvchi: $(x-2)/(x+1)\le2$.
  3. Bir tomonga keltirsak $-(x+4)/(x+1)\le0$, ya’ni $(x+4)/(x+1)\ge0$.
  4. Rational sign chart: $x\le-4$ yoki $x>-1$.
  5. Original domain bilan kesishma: $x\le-4$ yoki $x>2$.

✅ Javob: $x\in(-\infty,-4]\cup(2,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Rational inequalityda denominator ishorasi branchlarga ajratiladi; sign chart xavfsiz.

Muqobil usul: Domain branchlarida alohida ko‘paytirib yechish mumkin.

⚠️ Maxraj ishorasini bilmasdan $x+1$ ga ko‘paytirish xato.

murakkab Yeching: $\frac{\ln(x-1)}{\ln(x-1)-1}>0$.

💡 Maslahat: $t=\ln(x-1)$ bilan rational sign chart.

  1. Domain: $x>1$ va $\ln(x-1)\ne1$, ya’ni $x\ne1+e$.
  2. $t=\ln(x-1)$: $t/(t-1)>0$.
  3. Critical points $t=0$ va $t=1$.
  4. Sign chart: $t<0$ yoki $t>1$.
  5. $\ln(x-1)<0\Rightarrow 1<x<2$.
  6. $\ln(x-1)>1\Rightarrow x>1+e$.

✅ Javob: $x\in(1,2)\cup(1+e,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Numerator va denominator zeros t-space’da aniq boshqariladi.

Muqobil usul: x-space critical points 1,2,1+e bilan sign chart qilish mumkin.

⚠️ $x=1+e$ denominator zero, kirmaydi; $x=2$ numerator zero va strict > sabab kirmaydi.

murakkab Yeching: $\log_2(x-1)\,\log_2(x-3)\ge0$.

💡 Maslahat: Domain $x>3$ da birinchi factor ishorasini aniqlang.

  1. Domain: $x>3$.
  2. Bu domainda $x-1>2$, shuning uchun $\log_2(x-1)>1>0$.
  3. Product ≥0 bo‘lishi uchun ikkinchi factor $\log_2(x-3)\ge0$.
  4. Base 2 o‘suvchi: $x-3\ge1$.
  5. $x\ge4$.

✅ Javob: $x\in[4,\infty)$

Nega bu usul ishlaydi: Domainda bir factor doimo musbat bo‘lgani uchun product signi ikkinchi factorga teng.

Muqobil usul: Har ikki logning zero nuqtalari bilan full sign chart qilish mumkin.

⚠️ $x=3$ domain boundary, $x=4$ esa valid equality endpoint.

Umumiy xatolar

❌ Domainni yozmasdan log tengsizlikni algebraik tengsizlikka aylantirish.

Original log faqat argumentlar musbat bo‘lgan joyda mavjud.

✅ Barcha argumentlar uchun >0 shartlarni birinchi yozing.

log_2(x-1)≤2 da x>1.

❌ Log argumenti uchun faqat u≠0 deb yozish.

Real log uchun u qat’iy musbat bo‘lishi kerak.

✅ u>0 ni ishlating.

ln(x-3): x>3, x≠3 emas.

❌ Base uchun faqat b>0 deb olish.

b=1 da log funksiya aniqlanmaydi.

✅ b>0 va b≠1.

log_1x mavjud emas.

❌ 0<b<1 bo‘lsa inequality yo‘nalishini saqlash.

Log funksiya bu holda qat’iy kamayuvchi.

✅ Argumentlarga o‘tganda yo‘nalishni teskarilang.

log_(1/2)x>2 ⇒ x<1/4.

❌ b>1 bo‘lsa inequality yo‘nalishini teskarilash.

Log funksiya bu holda qat’iy o‘suvchi.

✅ Yo‘nalishni saqlang.

log_2x>3 ⇒ x>8.

❌ log u + log v = log(u+v) deb yozish.

Product rule yig‘indini product argumentga aylantiradi.

✅ log u + log v = log(uv).

log_2x+log_2(x-2)=log_2(x(x-2)).

❌ log u - log v = log(u-v) deb yozish.

Quotient rule ayirmani quotientga aylantiradi.

✅ log u-log v=log(u/v).

ln(x+2)-lnx=ln((x+2)/x).

❌ Power rule’dan keyin original u>0 domainni unutish.

u^2 musbat bo‘lishi manfiy u branchlarini sun’iy qo‘shishi mumkin.

✅ Original log argument positivity shartini saqlang.

2log_2(x-1)=log_2((x-1)^2) faqat x>1 original domainda.

❌ Condensed argument domainini original domain o‘rniga ishlatish.

uv>0 bo‘lishi u>0 va v>0 ning aynan o‘zi emas.

✅ Har bir original log argumenti positivity shartini saqlang.

log_3(x-1)+log_3(x+1) da x>1, faqat x^2-1>0 emas.

❌ ≥ yoki ≤ bo‘lsa log argumenti 0 bo‘ladigan endpointni kiritish.

log 0 real sonlarda mavjud emas.

✅ Domain endpointini doimo ochiq qoldiring.

log_2(x-1)≤2 da x=1 kirmaydi.

❌ Ratsional log ifodada maxraj nol nuqtasini kiritish.

Maxraj nol bo‘lsa butun ifoda aniqlanmagan.

✅ Denominator-zero critical pointni doimo chiqarib tashlang.

log_3x/(log_3x-1)≥0 da x=3 kirmaydi.

❌ Rational inequalityni maxrajning ishorasini bilmasdan maxrajga ko‘paytirish.

Manfiy maxrajda inequality yo‘nalishi almashadi.

✅ Sign chart yoki ishorasi ma’lum domain branchlaridan foydalaning.

log_2((x-2)/(x+1))≤1.

❌ t=log_bx substitutiondan keyin t intervalni final x javob deb yozish.

t log qiymati, x argument.

✅ x=b^t orqali x-space ga qayting.

1≤log_2x≤2 ⇒ 2≤x≤4.

❌ 0<b<1 da t intervalni x=b^t ga qaytarayotganda tartibni saqlash.

Exponent mapping kamayuvchi.

✅ Endpointlarni alohida map qilib, x intervalni to‘g‘ri tartiblang.

1≤log_(1/2)x≤2 ⇒ 1/4≤x≤1/2.

❌ Change-of-base’da ln b ga inequalityni belgi tekshirmasdan ko‘paytirish.

0<b<1 da ln b<0 va inequality yo‘nalishi almashadi.

✅ Avval ln b ishorasini aniqlang.

log_(1/2)x>2.

❌ Exact endpointni erta decimalga aylantirish.

Rounding critical boundaryni noto‘g‘ri joylashtirishi mumkin.

✅ e^{-1}, sqrt(5), 4±2sqrt(2) kabi exact shaklni finalgacha saqlang.

ln x/(ln x+1)≤0 da e^{-1}.

❌ log(P/Q) domainida P>0 va Q>0 ni alohida majburiy qilish.

Quotient P/Q musbat bo‘lsa P va Q ikkalasi manfiy ham bo‘lishi mumkin.

✅ Butun quotient >0 va Q≠0 ni yeching.

log_3((x-1)/(x+2))>0 da x<-2 domain branchi mavjud.

❌ Inequalityni equalityga aylantirib faqat boundary rootlarni javob deb olish.

Tengsizlik intervaldagi ishorani so‘raydi, faqat equality nuqtalarni emas.

✅ Critical pointsdan keyin interval/sign analysis qiling.

(log_2x)^2-3log_2x+2≤0.

❌ Sign chartda critical pointning o‘zini test nuqta sifatida olish.

U yerda ifoda nol yoki aniqlanmagan bo‘lishi mumkin.

✅ Critical points orasidan ichki nuqtani tanlang.

ln x/(ln x+1) da e^{-1} va 1 critical points.

❌ Identity inequalityda S=R deb yozish.

Log inequality faqat original domainda ma’noga ega.

✅ Agar inequality D da doimo rost bo‘lsa S=D deb yozing.

log_2x<log_2(2x) uchun S=(0,∞), R emas.

Noto'g'ri tasavvurlar

Har bir logarifmik tengsizlikda inequality belgisi argumentlarga o‘tganda bir xil qoladi.

Faqat b>1 da saqlanadi; 0<b<1 da yo‘nalish teskari bo‘ladi.

Log argumenti faqat nol bo‘lmasa yetarli.

Real log argumenti qat’iy musbat bo‘lishi shart.

Noqat’iy ≥ yoki ≤ belgisi domain endpointini avtomatik kiritadi.

Argument 0 bo‘ladigan nuqtada log aniqlanmagan, shuning uchun u hech qachon kirmaydi.

Loglarni product yoki quotientga yig‘gandan keyin original domain kerak emas.

Condensation original individual positivity shartlarini bekor qilmaydi.

Kasr base 0<b<1 logarifm uchun yaroqsiz.

U to‘liq yaroqli; faqat funksiya kamayuvchi bo‘ladi.

Manfiy x log tengsizlikda hech qachon yechim bo‘la olmaydi.

Agar log argumenti x^2-1 yoki rational expression kabi musbat bo‘lsa, manfiy x valid bo‘lishi mumkin.

Rational log argumentda numerator ham, denominator ham musbat bo‘lishi kerak.

Faqat quotient musbat bo‘lishi kerak; ikkalasi manfiy bo‘lsa ham quotient musbat.

t=log_bx substitutiondan keyin t va x bir xil intervalga ega.

x=b^t mapping bilan qaytiladi; 0<b<1 da mapping kamayuvchi.

Yechim to‘plami doim bitta interval bo‘ladi.

Quadratic, rational va log-rational tengsizliklar intervallar birlashmasini berishi mumkin.

Domain mavjud bo‘lsa albatta kamida bitta yechim bor.

Inequality domainning hech bir nuqtasida rost bo‘lmasligi mumkin; masalan A<A ko‘rinishiga keladigan holatlarda S=∅.

Amaliy qo'llanilishi

pH va kimyo thresholdlari

pH=-log[H+] kabi logarifmik shkalalarda konsentratsiya ma’lum diapazonda bo‘lishi uchun log tengsizlik yechiladi.

Desibel va signal xavfsizligi

dB logarifmik formula orqali signal intensivligi yoki shovqin darajasining ruxsat etilgan chegaradan past/yuqori bo‘lish intervali topiladi.

Zilzila magnitudasi

Logarifmik magnituda shkalasida amplituda nisbati berilgan xavf thresholdidan oshadimi yoki yo‘qmi inequality orqali tekshiriladi.

Murakkab foiz va investitsiya

A=P(1+r)^t modelida maqsad kapitalga ma’lum vaqt oralig‘ida yetish yoki yetmaslik sharti log inequalityga aylanadi.

Populyatsiya va bakteriya o‘sishi

Eksponensial o‘suvchi miqdorning xavfsiz yoki maqsad diapazonida qoladigan vaqt oralig‘i logarifmik tengsizlik bilan topiladi.

Algoritm murakkabligi

log_b n ≤ k kabi cheklovlar input hajmi, qidiruv bosqichlari yoki daraxt balandligining maksimal chegarasini beradi.

Axborot va bitlar

Bit soni, kod uzunligi yoki axborot sig‘imi logarifmik formula bilan bog‘langanda minimal/maksimal resurs talabini inequality orqali ifodalash mumkin.

Parchalanish va risk thresholdlari

N=N_0e^{-kt} kabi kamayuvchi modellarda miqdor qachon ma’lum threshold ostiga tushishini log inequality yordamida aniqlash mumkin.

Logarifmik tengsizlik: DOMAIN → BASE → COMPARE → INTERSECT

LOGARIFMIK TENGSIZLIK — DOMAIN + MONOTONLIK1. DOMAINargument > 0base > 0base ≠ 12. BASEb > 1: increasing0 < b < 1: decreasingdecide arrow direction3. COMPAREsame base / thresholdcombine logsalgebra / sign chart4. INTERSECTalgebra set ∩ domaincheck endpointswrite interval notationCORE ORDER RULEb > 1:log_b(u) < log_b(v) ⇔ u < v0 < b < 1:log_b(u) < log_b(v) ⇔ u > vAlways keep: u > 0, v > 0 and the original domain.FINAL: algebraic interval ∩ original log domain

Logarifmik tengsizliklar uchun universal workflow: avval domain, keyin base monotonligi, so‘ng argument/algebra/sign-chart taqqoslash va finalda original domain bilan kesish.

Xulosa

Log tengsizlik uchun tartib: DOMAIN → BASE/MONOTONLIK → TRANSFORM → ALGEBRA/SIGN CHART → INTERSECTION. b>1 da tartib saqlanadi; 0<b<1 da tartib teskari. Har bir log argumenti qat’iy musbat bo‘lishi kerak. Algebraik yechim har doim original domain bilan kesishadi; log argumenti nol bo‘ladigan nuqta hech qachon yechimga kirmaydi.

Keyingi trigonometriya bo‘limlariga o‘tishdan oldin Topic59–63 zanjirini bir butun sifatida mustahkamlang: log hisoblash → shakl almashtirish → log funksiya → log tenglama → log tengsizlik. Bu zanjir eksponensial/logarifmik modellar va murakkab funksional tengsizliklar uchun mustahkam baza beradi.

Bog'liq mavzular

Oldin bilishingiz kerak: Logarifmlar: hisoblashga doir masalalar, Logarifmik shakl almashtirish, Logarifmik funksiya va uning xossalari, Logarifmik tenglamalar, Chiziqli tengsizlik va tengsizliklar sistemasi

Bog'liq mavzular: Ratsional tengsizliklar, Ratsional ko'rsatkichli daraja va uning xossalari

Keyingi mavzular: Trigonometriya. Asosiy tushunchalar

Manbalar

Ro'yxatdan o'tib, mashq qilishni boshlang