Розв'язання квадратичних нерівностей (№491)
Усі наведені нерівності базуються на виділенні повного квадрата за формулами скороченого множення:
(a+b)2=a2+2ab+b2 та (a−b)2=a2−2ab+b2.
1) x2+10x+25≥0
Згорнемо ліву частину у квадрат суми:
(x+5)2≥0
Оскільки квадрат будь-якого виразу завжди є невід'ємним (більшим або дорівнює нулю), ця нерівність правильна для будь-якого значення x.
Відповідь: x∈(−∞;+∞) (або x∈R)
2) 25−20x+4x2<0
Згорнемо вираз у квадрат різниці:
(5−2x)2<0
Квадрат числа не може бути меншим за нуль. Отже, нерівність не має розв'язків.
Відповідь: розв'язків немає (∅)
3) 9x2−6x+1>0
Згорнемо вираз:
(3x−1)2>0
Квадрат більший за нуль завжди, окрім випадку, коли він дорівнює нулю. Знайдемо це значення:
3x−1=0⇒x=31
Отже, підходять усі числа, крім 31.
Відповідь: x∈(−∞;31)∪(31;+∞)
4) x2−8x+16≤0
Згорнемо вираз:
(x−4)2≤0
Вираз може бути лише рівним нулю, оскільки меншим за нуль він бути не може:
(x−4)2=0⇒x=4
Відповідь: x=4
5) −x2−2x−1<0
Помножимо обидві частини на −1, змінюючи знак нерівності:
x2+2x+1>0⇒(x+1)2>0
Нерівність правильна для всіх x, крім тих, де вираз дорівнює нулю (x=−1).
Відповідь: x∈(−∞;−1)∪(−1;+∞)
6) 10x−x2−25≥0
Помножимо на −1 і впорядкуємо доданки:
x2−10x+25≤0⇒(x−5)2≤0
Квадрат не може бути меншим за 0, тому залишається тільки рівність нулю при x=5.
Відповідь: x=5
7) −25x2+30x−9≤0
Помножимо на −1:
25x2−30x+9≥0⇒(5x−3)2≥0
Будь-яке число у квадраті більше або дорівнює нулю.
Відповідь: x∈(−∞;+∞)
8) −49x2−70x−25>0
Помножимо на −1:
49x2+70x+25<0⇒(7x+5)2<0
Квадрат не може бути від'ємним, тому розв'язків немає.
Відповідь: розв'язків немає (∅)