Чтобы найти область определения функции ( y = \log(x-4) + \log(20-x) ), нужно учитывать, что логарифмическая функция определена только для положительных аргументов. Это значит, что аргумент каждого логарифма должен быть строго больше нуля.
Рассмотрим каждый из логарифмов в функции:
Первый логарифм: (\log(x-4)):
[
x - 4 > 0 \quad \Rightarrow \quad x > 4.
]
Второй логарифм: (\log(20-x)):
[
20 - x > 0 \quad \Rightarrow \quad x < 20.
]
Теперь нужно объединить оба условия, так как результат должен удовлетворять обеим неравенствам одновременно:
[
x > 4 \quad \text{и} \quad x < 20.
]
Это означает, что ( x ) должен принадлежать промежутку:
[
x \in (4, 20).
]
Однако, есть еще один важный момент: логарифмическая функция требует, чтобы произведение аргументов обоих логарифмов также было положительным, так как в функции ( y = \log(a) + \log(b) ) происходит преобразование в ( y = \log(a \cdot b) ). Следовательно, нужно проверить условие:
[
(x-4)(20-x) > 0.
]
Анализ произведения ((x-4)(20-x) > 0):
Произведение двух множителей больше нуля, если оба множителя имеют одинаковый знак. Рассмотрим знаки каждого множителя на числовой оси:
- ( x-4 > 0 ) при ( x > 4 ),
- ( 20-x > 0 ) при ( x < 20 ).
Рассмотрим промежутки числовой оси:
- На интервале ( (-\infty, 4) ): ( x-4 < 0 ) и ( 20-x > 0 ), значит ((x-4)(20-x) < 0).
- На интервале ( (4, 20) ): ( x-4 > 0 ) и ( 20-x > 0 ), значит ((x-4)(20-x) > 0).
- На интервале ( (20, +\infty) ): ( x-4 > 0 ) и ( 20-x < 0 ), значит ((x-4)(20-x) < 0).
Итак, произведение ((x-4)(20-x)) положительно только на интервале ( (4, 20) ).
Ответ:
Область определения функции ( y = \log(x-4) + \log(20-x) ) — это интервал:
[
x \in (4, 20).
]