Квадратные и дробно-рациональные неравенства
Знак квадратного трёхчлена видно по параболе: при он отрицателен между корнями и положителен вне их. Если корней нет, трёхчлен при любом имеет знак старшего коэффициента. Дробное неравенство приводят к сравнению одной дроби с нулём и решают методом интервалов. Умножать неравенство на знаменатель с неизвестным знаком нельзя.
Квадратное и дробное неравенство
Квадратное неравенство решают по параболе, дробное — методом интервалов после переноса всех слагаемых в одну часть.
- Найдите корни трёхчлена через дискриминант.
- При трёхчлен отрицателен между корнями и положителен вне их. При — наоборот.
- Если , знак трёхчлена при любом совпадает со знаком . Если , трёхчлен — полный квадрат .
- В дробном неравенстве перенесите всё в левую часть, приведите к общему знаменателю и разложите числитель и знаменатель на множители.
- Решите неравенство вида методом интервалов. На знаменатель не умножайте.
Квадратное неравенство по параболе
График — парабола, а корни трёхчлена — точки её пересечения с осью . При ветви направлены вверх: между корнями парабола лежит ниже оси, вне корней — выше. Поэтому между корнями и вне их. При знаки меняются местами.
При удобно умножить неравенство на и сменить знак неравенства: равносильно , то есть .
Пример
Решите неравенство .
- 1., : , .
- 2.: ветви вверх, трёхчлен положителен вне корней.
- 3.Неравенство нестрогое: корни входят в ответ.
Ответ:
Знак трёхчлена по параболе
Трёхчлен без корней и полный квадрат
Если , парабола не пересекает ось . При она целиком лежит выше оси, поэтому и при любом . Такой множитель не влияет на знак выражения, и условие «он больше нуля» выполняется всегда.
Если , трёхчлен — полный квадрат: . Он положителен везде, кроме своего корня, а в корне равен нулю. Это множитель чётной степени: неравенство верно только при .
Пример
Решите неравенство .
- 1.: и . Множитель положителен при любом . Разделите на него обе части: знак неравенства сохранится.
- 2., .
- 3.. Квадрат не бывает отрицательным, поэтому остаётся , то есть .
Ответ:
Дробное неравенство: всё в одну часть
Неравенство с дробями сначала приводят к виду или к тому же виду с другим знаком. Перенесите все слагаемые в левую часть, справа останется ноль. Приведите к общему знаменателю и упростите числитель. Разложите числитель и знаменатель на множители и решите неравенство методом интервалов.
Пример
Решите неравенство .
- 1.Перенесите 2 влево: .
- 2.Общий знаменатель: .
- 3.Нули: — нуль числителя, точка закрашена. — нуль знаменателя, точка выколота.
- 4.При числитель отрицателен, знаменатель положителен: минус. Дальше знаки чередуются: на плюс, на минус.
Ответ:
Нельзя умножать на знаменатель
При умножении неравенства на отрицательное число знак неравенства меняется. Знак знаменателя зависит от : при он положителен, при отрицателен. Поэтому умножать на него нельзя. Из умножение даёт , но при левая часть равна , и неравенство неверно.
Умножать можно только на выражение, которое положительно при любом допустимом : , , . Тогда знак неравенства сохраняется.
Пример задания
Открытый банк ФИПИ
Решите неравенство
Несколько дробей
Сначала разложите каждый знаменатель на множители: . Общий знаменатель — произведение всех разных множителей. Каждую дробь домножьте на недостающие множители и сложите числители.
После приведения числитель часто сворачивается в полный квадрат. Тогда в ответе может появиться отдельная точка: в ней стоит множитель чётной степени.
Пример
Решите неравенство .
- 1.Корни — числа 3 и 9: их произведение 27, сумма 12. Поэтому .
- 2.Общий знаменатель . Числитель: .
- 3.. Неравенство: .
- 4.Точка 1 закрашена, знак в ней не меняется. Точки 3 и 9 выколоты.
- 5.Правее 9 плюс, на минус, на и на плюс.
- 6.Подходят интервал и отдельная точка 1.
Ответ:
Выделение целой части дроби
Если степень числителя не меньше степени знаменателя, выделите целую часть. Запишите числитель как знаменатель, умноженный на многочлен, плюс остаток: . Тогда .
Так поступают, когда в другой части неравенства стоит тот же многочлен: после выделения целых частей он сокращается, и остаются простые дроби. Знаменатели при этом не меняются, поэтому их нули по-прежнему выколоты.
Пример
Решите неравенство .
- 1., поэтому первая дробь равна .
- 2., поэтому вторая дробь равна .
- 3.Неравенство: , то есть .
- 4.Общий знаменатель: .
- 5.Числитель положителен, поэтому знаменатель отрицателен: . Точки 3 и 4 выколоты.
Ответ:
Проверьте себя
00