(x-2)*(x+2)<x (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: (x-2)*(x+2)<x (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$\left(x + 2\right) \left(x - 2\right) < x$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$\left(x + 2\right) \left(x - 2\right) = x$$
Решаем:
Перенесём правую часть уравнения в
левую часть уравнения со знаком минус.
Уравнение превратится из
$$\left(x + 2\right) \left(x - 2\right) = x$$
в
$$- x + \left(x + 2\right) \left(x - 2\right) = 0$$
Раскроем выражение в уравнении
$$- x + \left(x + 2\right) \left(x - 2\right) = 0$$
Получаем квадратное уравнение
$$x^{2} - x - 4 = 0$$
Это уравнение вида
a*x^2 + b*x + c = 0
Квадратное уравнение можно решить
с помощью дискриминанта.
Корни квадратного уравнения:
$$x_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}$$
$$x_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}$$
где D = b^2 - 4*a*c - это дискриминант.
Т.к.
$$a = 1$$
$$b = -1$$
$$c = -4$$
, то
D = b^2 - 4 * a * c =
(-1)^2 - 4 * (1) * (-4) = 17
Т.к. D > 0, то уравнение имеет два корня.
x1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)
x2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)
или
$$x_{1} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{17}}{2}$$
Упростить
$$x_{2} = \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{17}}{2}$$
Упростить
$$x_{1} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{17}}{2}$$
$$x_{2} = \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{17}}{2}$$
$$x_{1} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{17}}{2}$$
$$x_{2} = \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{17}}{2}$$
Данные корни
$$x_{2} = \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{17}}{2}$$
$$x_{1} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{17}}{2}$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{2}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{2} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{17}}{2}\right) - \frac{1}{10}$$
=
$$\frac{2}{5} - \frac{\sqrt{17}}{2}$$
подставляем в выражение
$$\left(x + 2\right) \left(x - 2\right) < x$$
$$\left(\left(-1\right) 2 + \left(\frac{2}{5} - \frac{\sqrt{17}}{2}\right)\right) \left(\left(\frac{2}{5} - \frac{\sqrt{17}}{2}\right) + 2\right) < \frac{2}{5} - \frac{\sqrt{17}}{2}$$
/ ____\ / ____\ ____
| 8 \/ 17 | |12 \/ 17 | 2 \/ 17
|- - - ------|*|-- - ------| < - - ------
\ 5 2 / \5 2 / 5 2
но
/ ____\ / ____\ ____
| 8 \/ 17 | |12 \/ 17 | 2 \/ 17
|- - - ------|*|-- - ------| > - - ------
\ 5 2 / \5 2 / 5 2
Тогда
$$x < \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{17}}{2}$$
не выполняется
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x > \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{17}}{2} \wedge x < \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{17}}{2}$$
_____
/ \
-------ο-------ο-------
x2 x1
Решение неравенства на графике
/ ____ ____ \
| 1 \/ 17 1 \/ 17 |
And|x < - + ------, - - ------ < x|
\ 2 2 2 2 /
$$x < \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{17}}{2} \wedge \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{17}}{2} < x$$
____ ____
1 \/ 17 1 \/ 17
(- - ------, - + ------)
2 2 2 2
$$x\ in\ \left(\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{17}}{2}, \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{17}}{2}\right)$$