Rozwiązywanie nierówności kwadratowych metodą przedziałową. Metoda przedziałowa: rozwiązywanie najprostszych ścisłych nierówności

Metoda interwałowa to specjalny algorytm przeznaczony do rozwiązywania złożone nierówności postaci f(x) > 0. Algorytm składa się z 5 kroków:

  1. Rozwiąż równanie f(x) = 0. Zamiast nierówności otrzymamy równanie, które jest znacznie prostsze do rozwiązania;
  2. Zaznacz wszystkie uzyskane pierwiastki na linii współrzędnych. W ten sposób linia prosta zostanie podzielona na kilka przedziałów;
  3. Znajdź wielokrotność pierwiastków. Jeśli korzenie są parzyste, narysuj pętlę nad korzeniem. (Korzeń uważa się za wielokrotność, jeśli istnieje parzysta liczba identycznych rozwiązań)
  4. Znajdź znak (plus lub minus) funkcji f(x) w skrajnym prawym przedziale. Aby to zrobić, wystarczy podstawić w f(x) dowolną liczbę, która będzie na prawo od wszystkich zaznaczonych pierwiastków;
  5. Zaznacz znaki w pozostałych odstępach, naprzemiennie.

Następnie pozostaje już tylko zapisać interesujące nas interwały. Oznaczono je znakiem „+”, jeśli nierówność miała postać f(x) > 0, lub znakiem „-”, jeśli nierówność miała postać f(x)< 0.

W przypadku nierówności nieścisłych (≤ , ≥) należy w przedziałach uwzględnić punkty będące rozwiązaniem równania f(x) = 0;

Przykład 1:

Rozwiąż nierówność:

(x - 2) (x + 7)< 0

Pracujemy metodą interwałową.

Krok 1: zastąp nierówność równaniem i rozwiąż ją:

(x - 2)(x + 7) = 0

Iloczyn jest równy zero wtedy i tylko wtedy, gdy co najmniej jeden z czynników równy zeru:

x - 2 = 0 => x = 2

x + 7 = 0 => x = -7

Mamy dwa korzenie.

Krok 2: Zaznaczamy te pierwiastki na linii współrzędnych. Mamy:

Krok 3: znajdujemy znak funkcji w skrajnym prawym przedziale (na prawo od zaznaczonego punktu x = 2). Aby to zrobić, musisz wziąć dowolną liczbę więcej numeru x = 2. Weźmy dla przykładu x = 3 (ale nikt nie zabrania brać x = 4, x = 10, a nawet x = 10 000).

f(x) = (x - 2)(x + 7)

f(3)=(3 - 2)(3 + 7) = 1*10 = 10

Otrzymujemy, że f(3) = 10 > 0 (10 jest liczbą dodatnią), więc umieszczamy znak plus w skrajnym prawym przedziale.

Krok 4: należy zwrócić uwagę na znaki na pozostałych odstępach. Pamiętamy, że przechodząc przez każdy korzeń, znak musi się zmienić. Na przykład na prawo od pierwiastka x = 2 znajduje się plus (upewniliśmy się o tym w poprzednim kroku), więc po lewej stronie musi być minus. Ten minus rozciąga się na cały przedział (-7; 2), więc na prawo od pierwiastka x = -7 znajduje się minus. Dlatego na lewo od pierwiastka x = −7 znajduje się plus. Pozostaje zaznaczyć te znaki na osi współrzędnych.

Wróćmy do pierwotnej nierówności, która miała postać:

(x - 2) (x + 7)< 0

Zatem funkcja musi być mniejsza od zera. Oznacza to, że interesuje nas znak minus, który występuje tylko w jednym przedziale: (−7; 2). To będzie odpowiedź.

Przykład 2:

Rozwiąż nierówność:

(9x 2 - 6x + 1)(x - 2) ≥ 0

Rozwiązanie:

Najpierw musisz znaleźć pierwiastki równania

(9x 2 - 6x + 1)(x - 2) = 0

Zwińmy pierwszy nawias i otrzymamy:

(3x - 1) 2 (x - 2) = 0

x - 2 = 0; (3x - 1) 2 = 0

Rozwiązując te równania otrzymujemy:

Narysujmy punkty na osi liczbowej:

Ponieważ x 2 i x 3 są wielokrotnymi pierwiastkami, wówczas na prostej i nad nią będzie jeden punkt „ pętla”.

Weźmy dowolną liczbę mniejszą niż skrajny lewy punkt i podstawmy ją do pierwotnej nierówności. Weźmy liczbę -1.

Nie zapomnij podać rozwiązania równania (znaleziono X), ponieważ nasza nierówność nie jest ścisła.

Odpowiedź: ()U)