Задачи для самостоятельной подготовки "УчУ"




Задача № 14541

Решите неравенство:
3
(x - 1)×(x - 3)
-
35
(x - 3)×(x + 7)
+
28
(x - 1)×(x + 7)
< 4
.


Решение и ответ:
Ответы: x∈(-∞;-7)∪(-7;1)∪(3;+∞)

1+2-3-+

Вначале выполним действия с дробями - приведём к общему знаменателю только их, без свободного члена - если сразу всё привести к общему знаменателю, получится многочлен третьей степени, постараемся этого избежать:
3(x + 7) - 35(x - 1) + 28(x - 3)
(x - 1)×(x - 3)×(x + 7)
< 4
.
Откуда:
3x + 21 - 35x + 35 + 28x - 84
(x - 1)×(x - 3)×(x + 7)
< 4
.
Упростим:
-4x - 28
(x - 1)×(x - 3)×(x + 7)
< 4
.
Вынесем за скобки -4:
-4(x + 7)
(x - 1)×(x - 3)×(x + 7)
< 4
.
Можно сократить на (x + 7):
-
4
(x - 1)(x - 3)
< 4
- запомнив, при этом, что в исходном (несокращённом) примере было деление на (x + 7), которое могло быть равно нулю, поэтому x ≠ -7. Действительно, действия с дробями привели к упрощению, так как теперь при занесении свободного члена будет максимум вторая степень полученного в числителе выражения.
Теперь переносим свободный член - для того, чтобы решить неравенство, его надо сравнивать с нулём:
-
4
(x - 1)(x - 3)
- 4 < 0
.
Приводим к общему знаменателю:
-
4
(x - 1)(x - 3)
-
4(x - 1) (x - 3)
(x - 1)(x - 3)
< 0
.
Теперь с дробями можно выполнить действие:
-4 - 4(x - 1) (x - 3)
(x - 1)(x - 3)
< 0
.
Раскрываем скобки и приводим подобные слагаемые:
-4x2 + 16x - 16
(x - 1)(x - 3)
< 0
.
Поделим неравенство на -4 (так как оно отрицательное, меняем знак на противоположный).
x2 - 4x + 4
(x - 1)(x - 3)
> 0
.
В числителе дроби видна формула сокращённого умножения:
(x - 2)2
(x - 1)(x - 3)
> 0
.
Такого вида неравенства решаются методом интервалов. Для этого заполним числовую ось, отметив на ней области знакопостоянства, отделяемые друг от друга корнями: x1 = 2, x2 = 3, x3 = 1.
Все точки будут выколотые, потому что неравенство - строгое.
Построим числовую ось, определим знаки интервалов:
x∈(-∞;-7)∪(-7;1)∪(3;+∞).

При сокращении дробей мы условились, что x ≠ -7, так как это даёт деление на ноль в исходном неравенстве. Можно увидеть, что это ограничение не влияет на решение, таким образом это и будет являться ответом.


Нашли ошибку? Сообщите нам!
Не хватает табличных данных? Посмотрите в справочнике!

Тема: Неравенства.