4. Решите неравенства с помощью графика квадратичной функции:
а) $$2x^2 - 5x - 3 \ge 0$$;
Решим квадратное уравнение $$2x^2 - 5x - 3 = 0$$ для нахождения корней.
Вычислим дискриминант:
$$D = (-5)^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-3) = 25 + 24 = 49$$
Найдем корни уравнения:
$$x_1 = \frac{-(-5) + \sqrt{49}}{2 \cdot 2} = \frac{5 + 7}{4} = \frac{12}{4} = 3$$
$$x_2 = \frac{-(-5) - \sqrt{49}}{2 \cdot 2} = \frac{5 - 7}{4} = \frac{-2}{4} = -\frac{1}{2}$$
Так как коэффициент при $$x^2$$ положителен, ветви параболы направлены вверх. Решением неравенства является множество значений x, где парабола находится выше или на оси x.
+
/ \
/ \
/ \
--------------------(-1/2)------------------(3)-----------------------
\ /
\ /
\ /
+
Ответ: $$x \in (-\infty; -\frac{1}{2}] \cup [3; +\infty)$$.
б) $$x^2 + 6x + 12 > 0$$;
Решим квадратное уравнение $$x^2 + 6x + 12 = 0$$ для нахождения корней.
Вычислим дискриминант:
$$D = 6^2 - 4 \cdot 1 \cdot 12 = 36 - 48 = -12$$
Так как дискриминант отрицательный, уравнение не имеет действительных корней. Это означает, что парабола не пересекает ось x. Поскольку коэффициент при $$x^2$$ положителен, ветви параболы направлены вверх, и вся парабола находится выше оси x. Следовательно, неравенство выполняется для всех действительных чисел.
Ответ: $$x \in (-\infty; +\infty)$$.
в) $$x^2 - 16 \le 0$$.
Решим квадратное уравнение $$x^2 - 16 = 0$$ для нахождения корней.
$$x^2 = 16$$
$$x = \pm \sqrt{16}$$
$$x_1 = 4$$
$$x_2 = -4$$
Так как коэффициент при $$x^2$$ положителен, ветви параболы направлены вверх. Решением неравенства является множество значений x, где парабола находится ниже или на оси x.
+
/ \
/ \
/ \
-------------------(-4)----------------(4)------------------------
\ /
\ /
\ /
+
Ответ: $$x \in [-4; 4]$$.