Определение квадратного неравенства
Квадратным неравенством называют неравенство вида
ax2+bx+c>0 (знак неравенства может быть также $
где a, b, c – действительные числа и a≠0,
x – переменная.
Квадратным неравенство называется т.к. переменная возведена в квадрат. Также квадратные неравенства называют неравенствами второй степени.
Пример.
7x2−18x+30, 11z2+8≤0 – квадратные неравенства.
Как видно из примера, не все элементы неравенства вида ax2+bx+c>0 присутствуют.
Например, в неравенстве 511y2+√11y>0 нет свободного члена (слагаемое с), а в неравенстве 11z2+8≤0 нет слагаемого с коэффициентом b. Такие неравенства также являются квадратными, но их еще называют неполными квадратными неравенствами. Это лишь означает, что коэффициенты b или с равны нулю.
Методы решения квадратных неравенств
При решении квадратных неравенств используют такие основные методы:
- графический;
- метод интервалов;
- выделения квадрата двучлена.
Графический способ
Графический способ решения квадратных неравенств ax2+bx+c>0 (или со знаком $
Данные промежутки и являются решением квадратного неравенства.
Метод интервалов
Метод интервалов решения квадратных неравенств вида ax2+bx+c>0 (знак неравенства может быть также $
Решениями квадратного неравенства со знаком «» – положительные промежутки, со знаками «≤» и «≥» – отрицательные и положительные промежутки (соответственно), включая точки, которые отвечают нулям трехчлена.
Выделение квадрата двучлена
Метод решения квадратного неравенства выделением квадрата двучлена заключается в переходе к равносильному неравенству вида (x−n)2>m (или со знаком $
Неравенства, которые сводятся к квадратным
Самым простым способом приведения неравенств к квадратным может быть перестановка в исходном неравенстве слагаемых или перенос их, например, из правой части в левую.
Например, при переносе всех слагаемых неравенства 7x>6−3x2 из правой части в левую получается квадратное неравенство вида 3x2+7x−6>0.
Если переставить в левой части неравенства 1,5y−2+5,3x2≥0 слагаемые в порядке убывания степени переменной у, то это приведет к равносильному квадратному неравенству вида 5,3x2+1,5y−2≥0.
При решении рациональных неравенств часто используют приведение их к квадратным неравенствам. При этом необходимо перенести все слагаемые в левую часть и преобразовать получившееся выражение к виду квадратного трехчлена.
Пример.
Привести неравенство 7⋅(x+0,5)⋅x>(3+4x)2−10x2+10 к квадратному.
Решение.
Перенесем все слагаемые в левую часть неравенства:
7⋅(x+0,5)⋅x−(3+4x)2+10x2−10>0.
Используя формулы сокращенного умножения и раскрывая скобки, упростим выражение в левой части неравенства:
7x2+3,5x−9−24x−16x2+10x2−10>0;
x2−21,5x−19>0.
Полученное квадратное неравенство далее можно решить одним из указанных выше способов.
Ответ: x2−21,5x−19>0.