/Szkoła średnia/Nierówności/Wymierne/Rozwiąż nierówność

Zadanie nr 3319839

Rozwiąż nierówność

 1 1 2 --2----− ------≥ -----+ 4x. x − 4 2− x 2+ x
Wersja PDF

Rozwiązanie

Dziedziną danej nierówności jest zbiór R ∖ {− 2,2 } . Przekształcamy nierówność w sposób równoważny.

--1---− --1---≥ --2---+ 4x x2 − 4 2 − x 2+ x ------1-------- --1--- --2--- (x− 2)(x+ 2) + x − 2 − x+ 2 − 4x ≥ 0 2 1+--(x+--2)−--2(x−--2)−--4x(x--−-4)- (x − 2)(x + 2 ) ≥ 0 3 −-4x-+--15x-+-7-≥ 0 / ⋅(− 1) (x − 2)(x + 2 ) 3 4x--−-15x-−-7--≤ 0. (x− 2)(x+ 2)

Musimy teraz rozłożyć licznik, więc szukamy jego pierwiastków. Najpierw sprawdzamy dzielniki wyrazu wolnego: 1,− 1,7,− 7 . Niestety żadna z tych liczb nie jest miejscem zerowym licznika. Więc zaczynamy sprawdzać ułamki postaci p q , gdzie p jest dzielnikiem − 7 , a q jest dzielnikiem 4, czyli liczby

1-,− 1, 7-,− 7, 1-,− 1, 7-,− 7. 2 2 2 2 4 4 4 4

Na szczęście już druga z tych liczb okazuje się być pierwiastkiem licznika. Dzielimy teraz wielomian w liczniku przez (2x + 1) . My jak zawsze zrobimy to grupując wyrazy.

 3 3 2 2 4x − 15x − 7 = 2(2x + x ) − (2x + x) − 7(2x + 1 ) = = 2x2(2x + 1) − x(2x + 1)− 7 (2x+ 1) = (2x + 1)(2x 2 − x− 7).

Rozkładamy jeszcze trójmian w drugim nawiasie

Δ = 1+ 5√6-=-57 √ --- 1 − 57 1 + 5 7 x = ---------≈ − 1,6 lub x = --------- ≈ 2,1. 4 4

Przy założeniu x ⁄= ± 2 , interesująca nas nierówność jest więc równoważna nierówności

 ( √ ---) ( ) ( √ ---) (x+ 2) x − 1-−---57- x+ 1- (x − 2) x − 1-+---57- ≤ 0. 4 2 4

Zaznaczamy schematycznie miejsca zerowe otrzymanego wielomianu na osi.


PIC


Z rysunku odczytujemy rozwiązanie nierówności

 [ √ --- ] ( √ ---] 1-−---57- 1- 1-+---57- x ∈ (− ∞ ,− 2)∪ 4 ,− 2 ∪ 2, 4 .

 
Odpowiedź:  [1−√ 57 1] ( 1+ √57] x ∈ (− ∞ ,− 2) ∪ --4---,− 2 ∪ 2,---4--

Wersja PDF
spinner