x^3-3>0 (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: x^3-3>0 (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$x^{3} - 3 > 0$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$x^{3} - 3 = 0$$
Решаем:
Дано уравнение
$$x^{3} - 3 = 0$$
Т.к. степень в ур-нии равна = 3 - не содержит чётного числа в числителе, то
ур-ние будет иметь один действительный корень.
Извлечём корень 3-й степени из обеих частей ур-ния:
Получим:
$$\sqrt[3]{x^{3}} = \sqrt[3]{3}$$
или
$$x = \sqrt[3]{3}$$
Раскрываем скобочки в правой части ур-ния
x = 3^1/3
Получим ответ: x = 3^(1/3)
Остальные 2 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = x$$
тогда ур-ние будет таким:
$$z^{3} = 3$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{3} e^{3 i p} = 3$$
где
$$r = \sqrt[3]{3}$$
- модуль комплексного числа
Подставляем r:
$$e^{3 i p} = 1$$
Используя формулу Эйлера, найдём корни для p
$$i \sin{\left (3 p \right )} + \cos{\left (3 p \right )} = 1$$
значит
$$\cos{\left (3 p \right )} = 1$$
и
$$\sin{\left (3 p \right )} = 0$$
тогда
$$p = \frac{2 \pi}{3} N$$
где N=0,1,2,3,...
Перебирая значения N и подставив p в формулу для z
Значит, решением будет для z:
$$z_{1} = \sqrt[3]{3}$$
$$z_{2} = - \frac{\sqrt[3]{3}}{2} - \frac{3^{\frac{5}{6}} i}{2}$$
$$z_{3} = - \frac{\sqrt[3]{3}}{2} + \frac{3^{\frac{5}{6}} i}{2}$$
делаем обратную замену
$$z = x$$
$$x = z$$
$$x_{1} = \sqrt[3]{3}$$
$$x_{1} = \sqrt[3]{3}$$
Данные корни
$$x_{1} = \sqrt[3]{3}$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{1}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \sqrt[3]{3}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \sqrt[3]{3}$$
подставляем в выражение
$$x^{3} - 3 > 0$$
$$-3 + \left(- \frac{1}{10} + \sqrt[3]{3}\right)^{3} > 0$$
3
/ 1 3 ___\
-3 + |- -- + \/ 3 | > 0
\ 10 /
Тогда
$$x < \sqrt[3]{3}$$
не выполняется
значит решение неравенства будет при:
$$x > \sqrt[3]{3}$$
_____
/
-------ο-------
x1
Решение неравенства на графике
/3 ___ \
And\\/ 3 < x, x < oo/
$$\sqrt[3]{3} < x \wedge x < \infty$$
$$x \in \left(\sqrt[3]{3}, \infty\right)$$