Примеры неравенств методом интервалов: пошаговое решение

Математика

▶\blacktriangleright Пример 1.1. 

Решите неравенство x⋅(x2−6x+8)>0x \cdot\left(x^{2}-6 x+8\right)>0.

Решение

x⋅(x−2)⋅(x−4)>0x \cdot (x-2)\cdot(x-4)>0.

Ответ: (0;2)∪(4;+∞)(0;2)\cup(4;+\infty).

 

▶\blacktriangleright Пример 2.2.

Решите неравенство 1x+5−1x−5>0,3\dfrac{1}{x+5}-\dfrac{1}{x-5}>0{,}3.

Решение

1x+5−1x−5>0,3\dfrac{1}{x+5}-\dfrac{1}{x-5}>0{,}3,

x−5(x−5)(x+5)−x+5(x−5)(x+5)>0,3(x−5)(x+5)(x−5)(x+5)\dfrac{x-5}{(x-5)(x+5)}-\dfrac{x+5}{(x-5)(x+5)}>\dfrac{0{,}3(x-5)(x+5)}{(x-5)(x+5)},

x−5−(x+5)−0,3(x−5)(x+5)(x−5)(x+5)>0\dfrac{x-5-(x+5)-0{,}3(x-5)(x+5)}{(x-5)(x+5)}>0,

x−5−x−5−0,3x2+7,5(x−5)(x+5)>0\dfrac{x-5-x-5-0{,}3x^2+7{,}5}{(x-5)(x+5)}>0,

−10−0,3x2+7,5(x−5)(x+5)>0\dfrac{-10-0{,}3x^2+7{,}5}{(x-5)(x+5)}>0,

−0,3x2−2,5(x−5)(x+5)>0\dfrac{-0{,}3x^2-2{,}5}{(x-5)(x+5)}>0,

0,3x2+2,5(x−5)(x+5)<0\dfrac{0{,}3x^2+2{,}5}{(x-5)(x+5)}<0.

Ответ:(−5;0)∪(0;5)(-5;0)\cup(0;5).

 

▶\blacktriangleright Пример 3.3.

Найдите область определения функции

y=−5x2+6x+24x2−9x+1y=\sqrt{\dfrac{-5 x^{2}+6 x+2}{\sqrt{4 x^{2}-9 x+1}}}.

Решение

Область определения указанной функции задается следующей системой условий:

{−5x2+6x+24x2−9x+1⩾0, 4x2−9x+1>0.\begin{cases}\dfrac{-5 x^{2}+6 x+2}{\sqrt{4 x^{2}-9 x+1}}\geqslant0,\ 4x^2-9x+1>0.\end{cases}

Поскольку в первом неравенстве (с учетом второго неравенства) знаменатель дроби положителен, соответствующее неравенство можно домножить на него. Отметим, важно учесть, чтобы он не был равен нулю, но это уже выполняется в силу второго неравенства.

{−5x2+6x+2⩾0,\4x2−9x+1>0,\begin{cases}-5x^2+6x+2\geqslant0,\4x^2-9x+1>0,\end{cases}

{5x2−6x−2⩽0,\4x2−9x+1>0,\begin{cases}5x^2-6x-2\leqslant0,\4x^2-9x+1>0,\end{cases}

{(5x+2)(x−1)⩽0,(4x−1)(x−1)>0.\begin{cases}(5x+2)(x-1)\leqslant0,\\(4x-1)(x-1)>0.\end{cases}

{x∈[−25;1],\x∈(−∞;14)∪(1;+∞).\begin{cases}x\in[-\dfrac{2}{5};1],\x\in(-\infty;\dfrac{1}{4})\cup(1;+\infty).\end{cases}

x∈[−25;14)x\in[-\dfrac{2}{5};\dfrac{1}{4}).

Ответ: [−25;14)[-\dfrac{2}{5};\dfrac{1}{4}).

 

▶\blacktriangleright Пример 4.4.

Решите неравенство 2x2−5x−1x2+4x+3<4x2−5x+22x2+5x+4\dfrac{2 x^{2}-5 x-1}{x^{2}+4 x+3}<\dfrac{4 x^{2}-5 x+2}{2 x^{2}+5 x+4}.

Решение

2x2−5x−1(x+3)(x+1)<4x2−5x+2(2x+4)(x+1)\dfrac{2 x^{2}-5 x-1}{(x+3)(x+1)}<\dfrac{4 x^{2}-5 x+2}{(2x+4)(x+1)},

(x−1)(2x+1)(2x+4)(x+3)(2x+4)(x+1)−(4x−2)(x−1)(x+3)(x+3)(2x+4)(x+1)<0\dfrac{(x-1)(2x+1)(2x+4)}{(x+3)(2x+4)(x+1)}-\dfrac{(4x-2)(x-1)(x+3)}{(x+3)(2x+4)(x+1)}<0,

(x−1)(2x+1)(2x+4)−(4x−2)(x−1)(x+3)(x+3)(2x+4)(x+1)<0\dfrac{(x-1)(2x+1)(2x+4)-(4x-2)(x-1)(x+3)}{(x+3)(2x+4)(x+1)}<0,

(x−1)(4x2+10x+4)−(4x−2)(x−1)(x+3)(x+3)(2x+4)(x+1)<0\dfrac{(x-1)(4x^2+10x+4)-(4x-2)(x-1)(x+3)}{(x+3)(2x+4)(x+1)}<0,

(x−1)(4x2+10x+4)−(4x−2)(x−1)(x+3)(x+3)(2x+4)(x+1)<0\dfrac{(x-1)(4x^2+10x+4)-(4x-2)(x-1)(x+3)}{(x+3)(2x+4)(x+1)}<0.

Так как дискриминант (x−1)(4x2+10x+4)−(4x−2)(x−1)(x+3)(x-1)(4x^2+10x+4)-(4x-2)(x-1)(x+3) отрицателен, выражение всегда положительно; знак зависит только от x−1x-1:

x−1(x+3)(2x+4)(x+1)<0\dfrac{x-1}{(x+3)(2x+4)(x+1)}<0.


Ответ:(−3;−42)∪(−1;1)\left(-3; -\dfrac{4}{2}\right)\cup(-1;1).

Top.Mail.Ru