Решите неравенство:
(4x-1)² / (x-3) ≥ (1 - 8x + 16x²) / (18 - 9x + x²).
Алгебра 11 класс Неравенства с рациональными выражениями
Для решения неравенства (4x-1)² / (x-3) ≥ (1 - 8x + 16x²) / (18 - 9x + x²) начнем с упрощения обеих сторон.
1. Рассмотрим правую часть неравенства: (1 - 8x + 16x²) / (18 - 9x + x²). Заметим, что числитель можно переписать как (4x - 1)², так как:
Теперь правую часть можно представить как:
(4x - 1)² / (18 - 9x + x²).2. Теперь подставим это в неравенство:
(4x - 1)² / (x - 3) ≥ (4x - 1)² / (18 - 9x + x²).3. Умножим обе стороны на (x - 3)(18 - 9x + x²) (при условии, что выражения не равны нулю и знаки неравенства сохраняются). Получаем:
(4x - 1)²(18 - 9x + x²) ≥ (4x - 1)²(x - 3).4. Теперь рассмотрим случаи:
5. Переносим все в одну сторону:
18 - 9x + x² - x + 3 ≥ 0 или x² - 10x + 21 ≥ 0.6. Теперь решим квадратное неравенство. Найдем корни уравнения x² - 10x + 21 = 0 с помощью дискриминанта:
Корни:
7. Теперь мы знаем, что x² - 10x + 21 меняет знак в точках x = 2 и x = 8. Находим интервалы:
8. Проверим знаки на каждом интервале:
9. Таким образом, решение неравенства:
x ∈ (-∞, 2] ∪ [8, ∞).10. Не забываем, что x ≠ 3 (изначальное условие). Но 3 не входит в найденные интервалы, поэтому окончательное решение:
x ∈ (-∞, 2] ∪ [8, ∞).