(x-7)^2<sqrt(11)*(x-7) (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: (x-7)^2<sqrt(11)*(x-7) (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$\left(x - 7\right)^{2} < \sqrt{11} \left(x - 7\right)$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$\left(x - 7\right)^{2} = \sqrt{11} \left(x - 7\right)$$
Решаем:
Перенесём правую часть уравнения в
левую часть уравнения со знаком минус.
Уравнение превратится из
$$\left(x - 7\right)^{2} = \sqrt{11} \left(x - 7\right)$$
в
$$\left(x - 7\right)^{2} - \sqrt{11} \left(x - 7\right) = 0$$
Раскроем выражение в уравнении
$$\left(x - 7\right)^{2} - \sqrt{11} \left(x - 7\right) = 0$$
Получаем квадратное уравнение
$$x^{2} - 14 x - \sqrt{11} x + 7 \sqrt{11} + 49 = 0$$
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.
$$a = 1$$
$$b = -14 - \sqrt{11}$$
$$c = 7 \sqrt{11} + 49$$
, то
D = b^2 - 4 * a * c =
(-14 - sqrt(11))^2 - 4 * (1) * (49 + 7*sqrt(11)) = -196 + (-14 - sqrt(11))^2 - 28*sqrt(11)
Т.к. D > 0, то уравнение имеет два корня.
x1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)
x2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)
или
$$x_{1} = \frac{\sqrt{11}}{2} + \frac{\sqrt{-196 - 28 \sqrt{11} + \left(-14 - \sqrt{11}\right)^{2}}}{2} + 7$$
Упростить
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{-196 - 28 \sqrt{11} + \left(-14 - \sqrt{11}\right)^{2}}}{2} + \frac{\sqrt{11}}{2} + 7$$
Упростить
$$x_{1} = \frac{\sqrt{11}}{2} + \frac{\sqrt{-196 - 28 \sqrt{11} + \left(-14 - \sqrt{11}\right)^{2}}}{2} + 7$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{-196 - 28 \sqrt{11} + \left(-14 - \sqrt{11}\right)^{2}}}{2} + \frac{\sqrt{11}}{2} + 7$$
$$x_{1} = \frac{\sqrt{11}}{2} + \frac{\sqrt{-196 - 28 \sqrt{11} + \left(-14 - \sqrt{11}\right)^{2}}}{2} + 7$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{-196 - 28 \sqrt{11} + \left(-14 - \sqrt{11}\right)^{2}}}{2} + \frac{\sqrt{11}}{2} + 7$$
Данные корни
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{-196 - 28 \sqrt{11} + \left(-14 - \sqrt{11}\right)^{2}}}{2} + \frac{\sqrt{11}}{2} + 7$$
$$x_{1} = \frac{\sqrt{11}}{2} + \frac{\sqrt{-196 - 28 \sqrt{11} + \left(-14 - \sqrt{11}\right)^{2}}}{2} + 7$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{2}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{2} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \left(- \frac{\sqrt{-196 - 28 \sqrt{11} + \left(-14 - \sqrt{11}\right)^{2}}}{2} + \frac{\sqrt{11}}{2} + 7\right)$$
=
$$- \frac{\sqrt{-196 - 28 \sqrt{11} + \left(-14 - \sqrt{11}\right)^{2}}}{2} + \frac{\sqrt{11}}{2} + \frac{69}{10}$$
подставляем в выражение
$$\left(x - 7\right)^{2} < \sqrt{11} \left(x - 7\right)$$
$$\left(\left(-1\right) 7 + \left(- \frac{\sqrt{-196 - 28 \sqrt{11} + \left(-14 - \sqrt{11}\right)^{2}}}{2} + \frac{\sqrt{11}}{2} + \frac{69}{10}\right)\right)^{2} < \sqrt{11} \left(\left(-1\right) 7 + \left(- \frac{\sqrt{-196 - 28 \sqrt{11} + \left(-14 - \sqrt{11}\right)^{2}}}{2} + \frac{\sqrt{11}}{2} + \frac{69}{10}\right)\right)$$
2 / ____________________________________\
/ ____________________________________\ | / 2 |
| / 2 | | ____ / / ____\ ____ |
| ____ / / ____\ ____ | < ____ | 1 \/ 11 \/ -196 + \-14 - \/ 11 / - 28*\/ 11 |
| 1 \/ 11 \/ -196 + \-14 - \/ 11 / - 28*\/ 11 | \/ 11 *|- -- + ------ - ----------------------------------------|
|- -- + ------ - ----------------------------------------| \ 10 2 2 /
\ 10 2 2 /
но
2 / ____________________________________\
/ ____________________________________\ | / 2 |
| / 2 | | ____ / / ____\ ____ |
| ____ / / ____\ ____ | > ____ | 1 \/ 11 \/ -196 + \-14 - \/ 11 / - 28*\/ 11 |
| 1 \/ 11 \/ -196 + \-14 - \/ 11 / - 28*\/ 11 | \/ 11 *|- -- + ------ - ----------------------------------------|
|- -- + ------ - ----------------------------------------| \ 10 2 2 /
\ 10 2 2 /
Тогда
$$x < - \frac{\sqrt{-196 - 28 \sqrt{11} + \left(-14 - \sqrt{11}\right)^{2}}}{2} + \frac{\sqrt{11}}{2} + 7$$
не выполняется
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x > - \frac{\sqrt{-196 - 28 \sqrt{11} + \left(-14 - \sqrt{11}\right)^{2}}}{2} + \frac{\sqrt{11}}{2} + 7 \wedge x < \frac{\sqrt{11}}{2} + \frac{\sqrt{-196 - 28 \sqrt{11} + \left(-14 - \sqrt{11}\right)^{2}}}{2} + 7$$
_____
/ \
-------ο-------ο-------
x_2 x_1
Решение неравенства на графике
/ ____\
And\7 < x, x < 7 + \/ 11 /
$$7 < x \wedge x < \sqrt{11} + 7$$
$$x\ in\ \left(7, \sqrt{11} + 7\right)$$