Подвійна нерівність з лінійними та квадратичними виразами
а) 1<x2+2<3x; б) 3<x2−2x+3<x2.
Розв’язання
а) Перетворимо 1<x2+2<3x на систему: {x2+2>1x2+2<3x. Спростимо першу нерівність до x2+1>0, що виконується для всіх дійсних чисел (x∈R). Другу нерівність переписуємо як x2−3x+2<0, корені рівняння x2−3x+2=0 дорівнюють 1 та 2. Розв'язок: x∈(1;2). Оскільки перша нерівність завжди вірна, остаточний розв'язок — (1;2).
б) Перетворимо 3<x2−2x+3<x2 на систему: {x2−2x+3>3x2−2x+3<x2. Спростимо першу нерівність до −2x>0⇒x<0. Другу нерівність спростимо, віднявши x2 від обох частин: −2x+3<0⇒−2x<−3⇒x>1,5. Знаходимо перетин проміжків x<0 та x>1,5, який порожній.
Подвійна нерівність з лінійними та квадратичними виразами
Умова
а) 1<x2+2<3x; б) 3<x2−2x+3<x2.
Що треба знати
Подвійну нерівність розв'язуємо, розбивши її на дві окремі нерівності. Кожен з них розв'язуємо методом інтервалів або через систему, а потім знаходимо спільну частину розв'язків.
💡 Підказка — спробуй спершу сам
Почни з перетворення подвійної нерівності на систему двох нерівностей та розв'яжи кожну окремо.
Розв’язання крок за кроком
а) Перетворимо 1<x2+2<3x на систему: {x2+2>1x2+2<3x. Спростимо першу нерівність до x2+1>0, що виконується для всіх дійсних чисел (x∈R). Другу нерівність переписуємо як x2−3x+2<0, корені рівняння x2−3x+2=0 дорівнюють 1 та 2. Розв'язок: x∈(1;2). Оскільки перша нерівність завжди вірна, остаточний розв'язок — (1;2).
б) Перетворимо 3<x2−2x+3<x2 на систему: {x2−2x+3>3x2−2x+3<x2. Спростимо першу нерівність до −2x>0⇒x<0. Другу нерівність спростимо, віднявши x2 від обох частин: −2x+3<0⇒−2x<−3⇒x>1,5. Знаходимо перетин проміжків x<0 та x>1,5, який порожній.