Как решать квадратные неравенства
Неравенство в одной части которого стоит квадратный трехчлен вида ax2+bx+c, а в другой "ноль", называется квадратным неравенством.
В решении квадратных неравенств широко используют график квадратичной функции, представляющий из себя параболу.
Алгоритм решения квадратного неравенства при помощи графика:
- найти вершину параболы;
- определить направление ветвей параболы;
- найти точки пересечения параболы оси абсцисс, если таковые имеются;
- построить эскиз параболы, при помощи которого определить промежутки, на которых выполняется неравенство.
С помощью графика решим следующее неравенство: 2x2+4x-8≤0.
1. Находим координаты вершины параболы:
x0 = -b/(2a) x0 = -4/(2·2) = -1 y0 = -(b2-4ac)/4a y0 = -(42-4·2·(-8))/4·2 = -10
2. Поскольку коэффициент a положителен - ветви параболы направлены вверх.
3. Находим точки пересечения параболой оси абсцисс, для этого решаем квадратное уравнение:
2x2+4x-8 = 0 x1,2 = (-4±√(16+64))/4 x1,2 = -1±√5 x1 ≈ -3,24 x2 ≈ 1,24
4. Строим эскиз параболы (зеленый график):
Таким образом, исходному неравенству 2x2+4x-8≤0 будут удовлетворять те значения x, при которых значения функции отрицательны или равны нулю, - на графике это будут те точки параболы, которые располагаются ниже оси абсцисс или лежат на ней:
-1-√5 ≤ x ≤ -1+√5
Второй пример: решить неравенство 2x2<0.
- Координаты вершины параболы (0;0);
- Ветви параболы направлены вверх;
- Парабола касается оси абсцисс в точке с координатами (0;0);
- Эскиз параболы - красный график на рисунке вверху.
Ответ: Поскольку вся парабола лежит выше оси абсцисс, касаясь ее в точке начала координат, точек, удовлетворяющих исходному неравенству (лежащих ниже оси абсцисс), нет - неравенство не имеет решения.