Zbiór informacji z matematyki oraz fizyki przygotowany przez Szkołę Maturzystów
Aby rozwiązać równanie typu musimy odpowiedzieć sobie na pytanie ,,Dla jakich x wartość wyrażania jest niedodatnia?”. Aby odpowiedzieć na to pytanie najłatwiej jest rozłożyć wielomian do czynników jak najniższego stopnia, a następnie określić znaki tego wyrażenia w konkretnych przedziałach.
Przykład 1.
Rozwiążmy nierówność za pomocą:
- Siatki znaków
- Wykresu funkcji wielomianowej
Najpierw rozłóżmy wielomian na czynniki:
Siatka znaków; niech
W kolumnach wpisujemy kolejno przedziały oraz miejsca zerowe funkcji, określone dla wielomianu. Następnie określamy wartość kolejnych czynników, by w końcu określić, czy wielomian w danym przedziale ma wartość dodatnią, czy ujemną.
|
|
-1 |
(-1; 1) |
1 |
|
2 |
|
) |
- |
0 |
+ |
0 |
+ |
0 |
+ |
|
- |
0 |
- |
0 |
+ |
0 |
+ |
|
+ |
0 |
+ |
0 |
+ |
0 |
+ |
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
0 |
+ |
Doskonale widać więc, że .
Wykresu funkcji wielomianowej:
Jest to zdecydowanie łatwiejszy sposób. Rysujemy wykres funkcji, a następnie odczytujemy z niego, dla jakich argumentów wartość funkcji jest dodatnia. W tym wypadku wyraźnie widać, że jest to przedział .
Wyznaczmy, dla jakich wartości parametru nierówność
(oznaczmy sobie jako równanie *)
Jest spełniona przez każdą liczbę rzeczywistą.
Jest tak, gdy dla każdego argumentu wartość wielomianu jest
ujemna. Współczynnik przy najwyższej potędze jest ujemny, więc by spełnić
warunek zadania, funkcja nie może mieć miejsc zerowych. Zastosujmy więc
podstawienie:
wtedy
(oznaczmy sobie jako równanie **)
Równanie (*) nie ma rozwiązań gdy:
I.
II.
III.
Obliczamy:
Teraz kolejno rozwiązujemy warunki:
Ad.I.
Ad.II. ∧
(
Jedynym argumentem
spełniającym tę koniunkcję jest .
Ad.III.
(
Przedziałem, który spełnia wszystkie warunki, jest
Podsumowanie:
Równanie jest spełnione przez wszystkie liczby rzeczywiste wtedy i tylko wtedy, gdy .
1. Rozwiąż nierówności:
a) 2 2
b) 2 2
Odp. a)
b)
2. Rozwiąż nierówności:
a) 3 2
b)3 2
Odp. a)
b)