
3А. Дана функция 
а) Решите неравенство 
б) Найдите множество значений функции f.
в) Докажите неравенство

г) Найдите все
такие что 
Решение. а) Выводим неравенство:


Очевидно, все
подходят, а при
получаем:



б) Исследуем функцию f на монотонность, найдем производную:

Решим неравенство
Для этого заметим, что на отрезке
оно очевидно выполнено, на луче
эквивалентно неравенству






С другой стороны, на луче
эквивалентно неравенству






Решая эти неравенства, получаем, что
на луче
То есть функция f возрастает на луче
и убывает на луче
Также
Заметим теперь, что:





В итоге получаем ответ.
в) Требуется доказать, что

Но из доказанного в пункте «б» ясно, что при

но тем самым
на отрезке
Но отсюда очевидно требуемое.
г) Пусть
то есть

Заметим, что
очевидно подходит. При остальных k получаем, что
Но тем самым
и
Но корень из целого числа — число либо целое, либо иррациональное, поэтому, так как
получаем, что
Но
Остается найти целые решения уравнений

Ответ: 

----------
Дублирует задание 2087.